基于BIM技术的建筑产品信息模型电子图集

摘要：以实例介绍了什么是基于BIM技术的建筑产品信息模型电子图集，以及电子图集的技术实现、优势和应用。

关键词：BIM;3DPDF;电子图集;图集信息化;

引言

随着近年来BIM技术日新月异的发展，BIM技术已成为企业竞争力的基本门坎，并已逐步纳入政府公共工程的要求中。BIM技术的实施，使各个专业之间可以进行BIM数据的共享，从而有效地避免由于重复输入数据而引起错误的情况，有助于提高设计人员的工作质量以及工作效率，同时也可以有效地促进设计数据的重复使用，从而避免了信息资源的浪费。

1 什么是电子图集

建筑产品图集是为设计人员提供符合标准规范要求的标准化设计方案，也是新产品、新技术、新工艺和新材料推广使用的必要技术文件，是设计人员的必备工具。随着BIM技术的规范应用，基于BIM技术的建筑产品信息模型电子图集(以下简称：电子图集)应用，也将成为必然趋势。

电子图集面向建筑设计人员、建筑产品供应商以及需要了解建筑产品的相关人士。电子图集基于BIM(Building Information Model)技术，将建筑产品的几何信息(Model)和非几何信息(Information)封装在PDF格式文件中，为用户提供满足其技术应用与产品市场推广所需要的产品。

2 电子图集技术实现

2.1 相关技术研究

TDP(Technical Data Package)技术白皮书，最初由美国国防部开发，用于降低材料采购和全生命周期成本，该文件定义了TDP数据的内容：足以支持材料采购、生产、工程和后勤的项目的技术说明，包括供应、培训和技术手册等工程数据。

TDP技术白皮书从最初的国防部特定应用，已经扩展到商业领域和更广泛的数字制造业。这里将TDP定义为：包含制造产品所需一切信息的封装包。见图1

2.2 电子图集技术应用

2.2.1 文件格式

电子图集采用3DPDF文件格式，PDF(Portable Document Format)是一种通用便携式文件格式，由Adobe公司开发，用于信息交换的文件格式，2007年12月成为ISO 32000国际标准。见图2

3D PDF基于标准的PDF文件格式，包含三维数据信息，支持将多种CAD程序创建的三维模型，3D PDF还支持在PDF文档内对模型实体进行修改编辑并、创建动画等操作。

2.2.2 三维建模

对于BIM工程项目创建三维建模软件可采用Autodesk Revit、Autodesk Inventor等软件;对于建筑产品可采用Autodesk Inventor、BS Solidworks等软件。也可以采用各自领域内常用的BIM建模软件，3DPDF支持几乎所有建模软件。见图3

2.2.3 电子图集制作

电子图集制作采用Tetra4D Enrich，是因为Tetra4D是Adobe3D PDF技术提供商，可以直接在Adobe Acrobat内部创建交互式3D PDF。

首先，在Tetra4D Enrich中导入BIM模型;编辑修改模型视图，根据需求增加、修改、删除视图;生成并修改XML数据文件，根据模型编辑数据信息;数据信息关联，将XML中的数据信息与实体模型关联。见图4

3 电子图集应用实例

3.1 图集构成

下面以《正通外挂墙板》图集为例介绍电子图集的应用。下图为《正通外挂墙板》电子图集中墙板节点图，包括：主视图区、视图切换工具栏、主要部件区和指标参数区四部分。见图5

3.1.1 主视图区

主视图区是建筑产品及构件模型的展示区域，可以显示三维实体模型的各个角度的视图，通过拖拽鼠标，可以观察任意角度的实体模型，同时还可以生成任意角度的剖视图。

3.1.2 视图切换工具栏

视图切换工具栏预定义了标准角度的视图，便于切换三维视图，同时可以旋转、平移、缩放视图，还可以隐藏选定的部件，支持着色、轮廓、线框等渲染模式。

3.1.3 主要部件区

主要部件区显示构成外挂墙板的主要部件及部件数量，如构成挂板的钢梁、水泥墙板、角钢等部件及其数量。

3.1.4 指标参数区

当用鼠标点击实体模型或者点击部件名称时，在指标参数区中会自动显示出该部件关联的名称、规格型号、执行标准、主要参数等数据。

3.2 视图浏览

电子图集为实体模型的展示浏览提供了多种便捷方式，可快速切换轴测图、顶视图、侧视图，通过鼠标拖拽实现三维实体模型任意角度的展示，通过拖拽剖切面实现任意位置的剖面图。见图6

3.3 指标参数

指标参数中包含组构成建筑产品的各部件的参数信息，如：规格型号、执行标准、主要参数等，并可以根据实际应用添加相关信息。见图7

通过Tetra4D Enrich软件制作电子图集，不仅实现了BIM模型的轻量化，还将模型的几何信息(Model)与XML中的非几何信息(Information)相关联，并封装在3D PDF文件中。点击部件名称，主视图区中对应的实体模型变为红色，同时指标参数区显示部件的规格型号、执行标准、主要参数等指标;也可以直接点击模型实体，实现参数信息的查询。

3.4 其他应用

电子图集还支持很多应用，例如建筑产品爆炸视图、讲解视图、模型动画，使用者可方便、快捷的对图集内容进行各种操作和演示，快速、直观的表现产品的组成、功能、性能等信息。见图8

此外，产品信息模型、产品展示动画、安装工序动画等都可以以独立的电子图集形式交付给客户，以满足客户专业会议和展览、BIM设计配合、施工过程管理、企业网站应用等多种使用场景的需求，一举多得，事半功倍。

4 电子图集的优势

4.1 数字化

电子图集利用三维模型对产品应用场景进行展现，并实现模型与文字信息数据相互关联，三维信息化的表现形式，更便于理解，显著降低沟通成本。

4.2 BIM化

电子图集将产品模型的几何信息与非几何信息关联展示，使图集中说明、模型及表单的相互联动，更加便捷、准确的对技术和产品的标准化应用进行增强的可视化表达。

4.3 便捷性

电子图集实现了模型轻量化，无需安装BIM软件，无需安装专业的BIM软件，使用常规办公软件即可进行浏览和操作，运行流畅、使用简便;电子图集支持跨平台，应用，可在电脑端和移动客户端离线使用，满足不同使用场景需要。

移动办公和远程会议已经成为重要的工作方式，使用BPIM电子图集能够随时随地、更加直观的为客户讲解产品及其应用，简化营销、设计、采购、施工和运维各方工作，高效促进产品的市场推广。

4.4 安全性

出于对产品技术保护的考虑，电子图集配套了完备的证书与加密技术，能够避免图集内容被篡改，并保证图集只在预设的有限范围内储存、使用和传播，保证用户的技术信息安全。

总之，电子图集已越来越受到甲方、制造商和设计师的青睐，同时可以根据需要以电子出版物的形式正式出版发行，并可配套出版印刷纸质图集，满足不同类型客户需要。电子图集特别适合装配式建筑产品，可应用于建筑工程、土木工程和机电工程，满足建筑、市政、水利、交通、之制造等不同行业的需要。

参考文献

[1] A Modern Technical Data Package with 3D PDF(http://www.techsoft3d.com/)

[2] Tetra4D(http://tetra4d.com/)

[3] Adobe 3D PDF(http://helpx.adobe.com/cn/acrobat/using/adding-3d-models-pdfs-acrobat.html)