文摘
质量评价和控制在建筑工程越来越重要的问题。施工质量评价作为一个系统的方法,必须讨论的质量信息提取和存储,而传统的施工质量控制程序并不能满足这些要求。超越质量指标来评估质量相媲美的性能在建筑实体,必须考虑两个基本因素:质量信息标准化和multiquality数据集成。本研究的目的是为了延长施工质量数据库的互操作性评估过程中采用行业基础类(IFC)数据模型。以一个悬臂筒结构为例,研究探讨了实现建筑信息模型(BIM)的质量管理,提出了集成解决方案来改善当前质量管理流程的协助下一个IFC-based工作环境。更好地利用BIM模型和数据库的性能在施工质量控制,提出了各种BIM-based评价框架。同时,论述了如何将这些国际金融公司和神经网络模型共同运作促进施工质量管理。项目参与者可以更好地理解质量进步和更有效地协作,由于可视化数据格式。评估该模型的目的是了解IFC-based数据库的有效性,在实践中实现。问卷调查是考虑开发建筑公司和设计院的意见确定的因素。 In designing an IFC-based quality database, the method proposed in this study reduces the complexity of the database substantially and improves quality evaluation efficiency.
1。介绍
质量管理是一种管理方法,提高了效率,灵活性和竞争力的实体或项目(1]。质量的概念及其重要性,建筑业一直是多年来高度关注的区域(2]。建筑行业被广泛批评为低质量的建设项目,特别是成品,以及使用的流程在项目设计和施工阶段(3]。可以花大量的时间和成本在荒磨过程中纠正问题,和大多数项目受到时间限制,成本过高,或两者兼而有之。邵和傅4]表明,缺乏综合评价方法和一个贫穷的态度代表工程质量的利益相关者会导致妨碍问题。
在建筑业,成功和长期实施质量计划阻碍了这一事实,与安全,没有单一的措施和综合素质的表达式适用于建设项目的生命周期。过去试图监控工程质量在专注于识别关键因素,因为质量是主观的:一个人可以接受高质量的可能被认为是由另一个不足。此外,先前的努力通过关键因素评价质量,如穿孔列表项的数量,要求信息的数量,或回调项目的数量。的问题只关注质量因素或指标的选择是,它是不可能的连接质量因素与给定的属性的一个建设项目,特别是在定位和区分的指标不满意质量关联到一个特定的结构元素。因此,综合指标分析与多维数据集成方法需要更好地理解质量管理评估过程。此外,超越质量指标和评估质量相媲美的性能在建筑实体,最重要的两个过程:质量信息标准化和multiquality数据集成。
质量评价和控制对项目经理代表越来越重要的关注。施工质量评价作为一个系统的方法必须讨论的质量信息提取和存储,而传统的施工质量控制程序不能满足这样的需求(5]。建筑信息模型(BIM)已经得到普及AEC行业(6]。BIM是一种新技术,可以控制施工过程,施工条件,模型链接解决有关各方之间的沟通问题。由于设计数据的一致性和质量数据,潜在的BIM实现支持质量管理,也就是说,当呈现多维数据(7]。尼泊尔et al。8)发现,女子的快速发展培养和造就了大批设计和施工的机会。
有效地检索和利用多维信息通过BIM在施工质量评估,行业基础类(国际金融公司),一个国际标准BIM模型,可用于共享数据(9- - - - - -11]。然而,目前IFC标准不能适应实体与非结构化质量相关信息或参与质量的关系数据库。本研究旨在实现可视化和数据集成的需求在施工质量评价。具体地说,它的视觉评价方法适用于呈现评价过程更加有效和方便识别质量问题,同时提供全面、可靠的数据资源,建筑施工企业的质量管理和施工管理员。这些发展可以进一步提高质量管理、标准化起着重要的作用,建设项目管理的数字化和信息化。最后,该方法评价了施工质量管理专家。
2。相关的研究
BIM技术提供了新的施工质量评价方法;然而,统一标准质量体系的发展缺乏(12),并不是所有的质量信息可以集成到一个单一的模型由于不同的数据格式可能与其他数据资源,如质量记录或设计规范。为了克服这个限制,国际金融公司提供了一个解决方案整合和规范所有质量信息,尤其是对用户需要的数据映射机制(13]。
由于缺乏统一的标准在应用领域、不同质量信息共享系统的集成数据库之间差(14]。目前,IFC数据是由一个文件系统管理,包括文件在国际金融公司15]和ifcXML [16)格式。最近,研究IFC数据的数据库存储进行克服缺陷在基于文件的存储与一些成就。自type的传统数据库结构不支持存储数据,关系数据库结构和金融公司之间的冲突元素特性尚未解决的(17]。因此,本文的主要目标和贡献在于创造一个IFC-based数据库组成的定性质量数据,可以作为建设评价管理的基础。此外,通过设计这个数据库,几个表可以存储所有IFC实例而不需要创建一个表为每个实体在国际金融公司;这个功能大大降低数据库的复杂性和提高质量评价效率。相反,统一标准质量体系的发展缺乏(12),并不是所有的质量信息可以集成到一个单一的模型由于不同的数据格式,这可能与其他数据资源,如质量记录或设计规范。Mazairac和Beetz18)认为,产生的大量的信息集成模型来自不同学科的通用虚拟模型也会增加数据存储库的大小和复杂性。工业基础类(IFC)似乎是一个解决方案整合和规范所有质量信息,尤其是对用户要求的数据映射机制(13]。
与此同时,因为整个应用领域没有统一的标准,不同的质量信息共享系统的集成数据库之间差(14]。目前,IFC数据是由文件管理系统,包括国际金融公司(15]和ifcXML [16)格式的文件。在最近一年,研究基于数据库存储IFC数据不断克服的缺陷进行文件的存储和取得了一些成就。但由于传统的数据库不支持type数据的存储结构,关系数据库的结构和元素之间的冲突特性在国际金融公司仍未解决17]。因此,本文的主要目标和贡献在于创造一个IFC-based数据库组成的定性质量数据,可以成为建设评价管理的基础。此外,通过设计数据库,几个表可以用来存储所有IFC实例和不再需要为每个实体创建一个表在国际金融公司,这不仅大大降低数据库的复杂性也提高质量评价效率。
3所示。方法
本研究旨在延长施工质量数据库的互操作性在评价过程中采用工业基础类(IFC)数据模型。来实现这一目标,指的是施工质量验收规范,我们连接IFC数据和施工质量评价改善BP神经网络算法的效率和精度评价。考虑到大量的质量评价数据库中创建BIM域,我们关注的是两个场景分析过程:(1)实现专门IFC数据映射在施工质量领域包括评价指标、质量分数、质量等级;(2)意识到所有参与评价质量数据需要分类和编码统一构建质量评价数据库。然后,我们尝试讨论数据库的逻辑框架和物理结构设计集成异构施工质量数据。最后,我们使用一个案例研究来验证提出了研究的方法。
在先前的研究中,研究人员已经开发出自己的方法获得建设项目的质量数据。一些研究集中在有限的元素,如门、窗户、空间和相应的描述性信息。这些方法中有许多特定的练习。然而,对于女子项目,需要为所有的模型元素创建高质量的数据,创建标准允许使用结构化数据有效和可靠的评估过程。在这项研究中,我们定义了质量数据在IFC-based参数字段和相关信息直接转换成国际金融公司和BP模型。这意味着我们一致评价信息与国际金融公司开放的国际标准(ISO 16739:2013)根据BP神经网络模型的训练和测试,正如所料,然后通过模型可以用来预测施工质量分数。这个过程有可能减少手动收集大数据的建设项目,特别是随着越来越多的设计软件采用开放的原则。最后,这种方法得到质量分数和等级根据公开数据映射。
我们创建了一个工作流(图1)说明原型框架建立施工质量数据库与图形评估基本数据源,参数评价,IFC模型、施工现场数据收集,和用户信息。收集可靠数据,这种方法依赖于有效的施工质量和IFC文件扩展名添加一个描述施工现场支持相应的操作(提取、转换和加载)用户。因此,映射添加能够拿一块结构化数据已经存在于BIM模型,并把它放到一个统一的领域相关的施工质量。因此任何一件IFC数据可以自动被放置到相应的评估程序。此外,论述了分类和编码方法到评价数据库中输入数据,它使用概念模型提出了研究模型所需的输入数据,产生在前一阶段从工程质量的角度来实现综合施工质量管理。
4所示。素质基于国际金融公司和BP神经网络的评价模型
4.1。施工质量评价指标的选择
计算质量内容的价值,重要的是建立一个评价指标体系,占性能测试,质量记录,容许偏差和外观质量。质量没有具体定义,简报文件必须清楚地说明必要的质量水平。官方文档、标准和规范可以帮助评估建筑实体。以悬臂筒结构为例,指的是建筑工程施工质量验收标准》(GB 50300 - 2013),混凝土结构工程施工质量的验收规范(GB 50204 - 2015),对建筑工程的施工质量评估标准(GB / T 50375 - 2016)和工作,朱和张19和傅et al。20.),确定了16个质量评价指标在上述四个类别(即。,performance testing, quality records, allowable deviation, and appearance quality) to reflect the overall appraisal of construction quality, represented by the 17th indicator as shown in Table1。
4.2。施工质量的总体评价的BP神经网络模型
4.2.1。准备评价模型结构
采用单隐层神经网络。该评价模型包括一个输入层,单隐层和输出层。表的索引值1可以作为BP神经网络模型的输入参数,那么在输入层节点的数目是16。的质量分数(一个百标志系统)核心筒结构可以通过评价模型;因此,在输出层节点的数目是1。在隐层节点的数目通常是由一个公式 ,在哪里l是隐层的节点数(正整数),米和n是在输入和输出层的节点数,分别和一个是一个常数在0和10之间。根据这个公式,隐层的节点数的BP神经网络模型是一个常数之间的5和14。常量在这个范围内必须测试,和常数对应最佳的培训结果最终被选中的节点数量。
4.2.2。样本数据分类
分类是基于每个指标的初始值如表所示2。并用一个十分制系统第一级指标是基于专家的意见。指标的值在2级了施工质量验收记录检验批的核心筒结构。3 rdlevel指示值代表结构的外观质量的实体,从获得的建筑外观- - - - - -质量验收记录年代的检验。在施工质量验收方面,观察方法通常被用来验证评价指标是否满足规范和设计要求。17th“总体评价”通常分类指标检验结果好或一般。本文利用一个百分比,贴上检验网站的数量好占据了所有网站实现定量描述。
4.2.3。评价模型的MATLAB实现
在这项研究中,24组样本数据是通过调查和收集的调查,如表所示3。MATLAB R2016b软件来建立施工质量基于BP神经网络的评价模型。培训情况和图形输出如图2。神经网络的处理时间是15秒,它实现了最佳产量超过10706轮训练均方误差(MSE)为9.99e−9梯度的3.49e−5,适合度达到0.99642。测试样本的预期值86.15,91.50,89.80,和96.30,分别和预测结果是86.33 - 93.02,93.04和95.60。绝对误差在−0.7至3.2的范围与错误率为0.21%,1.66%,3.61%,−0.73%。绝对值小于5%。预测结果满足精度要求。根据评估标准对建筑工程的施工质量(GB / T 50375 - 2016), 85年整体结构的质量评价及以上被评为“良好”。
4.3。IFC数据映射在施工质量领域
在这项工作中,形式化结构提出了数据库表方便的交换IFC-based通过信息提供者(即评价指标信息。,质量相关的信息存储在IFC模型)和信息接收器(即。异构数据库集成系统)。所有质量评价数据通过单位唯一标识ID,它维护国际金融公司之间的信息交换模型和数据库表。在这种情况下,一种新型的ID是必要的资源之间的映射过程和IFC对象支持成本信息交换。因此,IFC数据映射和扩展构成一个主要步骤链接评价信息生成IFC模型与数据库表。
如图3的标准水平,质量评价信息必须扩展和表达IFC标准。在这个过程中,EXPRESS-G作为一个图形化的建模符号内开发步骤,用于国际金融公司的定义。它是用来识别类、数据类的属性,以及类之间存在的关系。在应用程序级别方面,Revit BIM软件采用本文描述质量属性作为额外的BIM模型中的参数,从而整合评价信息在IFC文件所示出口验证文档。
4.3.1。国际金融公司扩展过程基于AttributeSet施工质量
评价施工质量有关的信息基于IFC文件扩展名描述光束的质量,板、列,和墙共同视为IFC模型中的实体。这个评价信息相当于国际标准所描述的实体特征。现有IFC4标准包括标准化的定义梁、板、列和墙壁。本文基于PropertySet扩展机制是用来扩展质量属性。把特定的属性集是一个容器类属性在一个国际金融公司资源文件。这个扩展方法被采用,因为它没有必要改变原IFC标准的系统结构,以及扩展满意将评价信息纳入IFC标准的要求。因此这种方法方便可行;特定的扩展过程是显示在图4和收益如下。首先,相应的实体、属性和关系在IFC标准必须确定根据结构施工质量评价的特点。第二,必须分类根据不同特征属性集的实体。最后,必须定义属性集的施工质量完成基于IFC评价信息的扩展过程。
(1)国际金融公司实体和属性的识别。结构元素之间的通信包括梁、板、柱、墙,IFC实体如表所示4。每个实体在数据库中所描述的特定属性。属性是指元素的信息在一个实体通过质量评价所需的处理。每个质量评价指标和总体评价计算的BP模型结合实体的属性。的总体评价也适用于子元素的属性集。
(2)IfcPropertySet的决心。属性的属性集是一组属于一个特定的实体。本文中的质量属性描述结构元素的质量特征;因此,IfcPropertySet是由四个类别包括PSet_OnsiteReinforcedConcreteBeam PSet_OnsiteReinforcedConcreteSlab PSet_OnsiteReinforcedConcreteColumn, PSet_OnsiteReinforcedConcreteWall。每个属性集的属性可以选择通过指每个评价指标和结构元素在表1。
(3)IfcPropertySet的定义。每IFC标准的主要实体结构元素包括列、墙、梁、和盘子被分成一般定义和特定的专业化代表参数交换的标准实体的形状,材料,基本元素类型(21]。一些属性集,如表中列出的17个质量属性1,被排除在国际金融公司规范和缺少一组预定义的属性显示的结构元素赋值。IfcPropertySet的定义包含一个名称、实体的家庭,适用类型的值,和描述,如表所示5- - - - - -8。的定义和说明如何使用IFC属性结构外部库质量信息如图5,属性类型和值取决于质量评价指标的量化结果表3。国际金融公司实体的各种属性确实是一组实例封装在一个IfcPropertySet实体。IfcPropertySet是一个容器类,属性在属性树。这允许用户定义的属性添加到IFC元素或类型。在这项研究中,四个属性集”PSet_OnsiteReinforced ConcreteBeam,”“PSet_OnsiteReinforced ConcreteWall,”“PSet_OnsiteReinforced ConcreteColumn,”和“PSet_OnsiteReinforced ConcreteSlab”在属性集被定义为标准的一部分。在这个例子中,现场钢筋混凝土模型结构的一个实例IfcPropertySet,及其属性是IfcProperty的子类的实例。IfcObjectReference IfcLibraryReference引用属性值。
4.3.2。基于IFC的表达质量评价信息
在完成国际金融公司质量评价信息的扩展,有必要进一步描述了质量信息。EXPRESS-G内是一个图形化的建模符号发达的步骤,用于国际金融公司的定义。在这项研究中,它是用于识别国际金融公司质量的数据属性类和类之间存在的关系,如图6(22- - - - - -25]。考虑的五个实体类IfcProduct、IfcElement IfcBuildingElement, IfcPropertySetDefinition, IfcPropertySet,厚之间的继承关系可以表示两个相邻实体类,圆圈指导其子类。IfcPropertySet之间的关系和建立IfcEntity IfcPropertySetDdfinition;因此,IfcEntity的施工质量状况可以包含在IfcProperty施工质量所表达的信息。IFC标准的实体IfcBulidingElementType及其亚型用来描述组件的类型。然而,预定义的类型分类在国际金融公司实体太简单的质量相关的信息已被列入建设工程质量标准。因此,有必要使用实体IfcPropertySet,它是一个容器类,动态可扩展属性的属性集。在属性集所包含的属性描述通过使用抽象的实体IfcProperty IfcSimpleProperty和IfcComplexProperty超类型的实体。IfcSimpleProperty用于定义一个属性对象,及其亚型可用于定义不同的属性。IfcComplexProperty用于定义逻辑复杂的属性可能包含其他属性。IfcProperty涵盖两个亚型类,IfcComplexProperty和IfcSimpleProperty IfcSimpleProperty包括六个子类。 The contents in the elliptical dashed box in Figure6代表前面定义的质量属性,与PropertySet OnsiteReinforcedConcrete光束通过薄满行/列/板/墙作为明确的属性。属性是指定枚举值或简单值与PropertySet的薄线。
因此,IFC-based质量评价信息图书馆构建支持建筑元素成分被映射到识别IFC对象(如IfcWall IfcSlab IfcBeam, IfcColumn。在这项研究中,IFC模型提出了与素质数据库的集成。一些外部库,包括结构元素和评估结果,被加载到数据库作为IfcLibrary和IfcPropertySet实例。质量信息收集从验收记录和检验文件与BP神经网络的计算结果被用作数据源。在表达过程中,现浇钢筋混凝土元素被定义为属性集(IfcPropertySet)检验和评价记录代表外部产品库(IfcLibrary)。十七岁的混凝土强度被定义为IfcSimpleProperty等属性。属性值被IfcPropertyEnumeratedValue或IfcPropertySingleValue定义。
5。综合数据库建设工程质量评价
数据必须使用准确、有效地提高工程质量评价。如果这些数据集成和可视化,然后可以构造一个以现实为基础的虚拟数据库环境,然后可以使用模拟器评估和施工经理。除了上面讨论的定量信息的映射BIM模型,数据库还应该包括非结构化数据,如BIM模型(或图纸),现场质量文件,图像和视频记录。这些资源可以用来支持视觉显示或辅助参考施工质量评价。分类评价数据的结构合理,必须首先确定数据库组成根据评估数据的特点和作用。三大类被用于这项研究:(1)图形(即评价数据。,thefoundation of construction quality evaluation), normally obtained from views (or drawings) in the BIM model; (2) parametric evaluation data, which captures parameterized information with which the BIM model can reflect on the basic situation and quality status of a structure entity along with evaluation information that can be quantified in other construction quality record documents or described in a simple text format; and (3) other evaluation data involving raw materials certificates, on-site test records, construction quality acceptance records, contract documents, design documents, and related standard quality records as well as IFC documents, pictures, and video records, all of which provide reference material for construction quality evaluation.
5.1。数据分类为施工质量评价
数据分类是组织数据分类的过程有效和高效利用。与一个复杂的组成和来源,施工质量的视觉评价包括数据和不同的存储结构。在图7、图形评估数据类型的非结构化数据。参数评估数据可以通过一个二维表达逻辑关系表结构BIM模型中描述和提取属性,属于结构化数据。其他评价数据通常分类图形数据和其他数据包括图片和音频和视频形式,属于非结构化数据。这两种数据集成支持评估结果。是一种非结构化数据图形化的评价数据。参数评估数据可以通过一个二维表达逻辑关系表结构,属于结构化数据。其他评价数据通常存储在文档、图片、音频和视频形式,属于非结构化数据。根据不同的存储结构质量评价数据,结构化和非结构化数据只适用;不存在半结构化数据质量评价(图7)。
5.2。数据编码为施工质量评价
研究中的数据编码方法依赖的过程质量相关数据转换成特定格式使用一个给定的字符序列进行方便的数据存储和解释的部分项目,组成项目,检查很多,国际金融公司(即元素。、结构元素和评价指标),分别和质量相关文件。
5.2.1。部分项目和项目组成
部分项目和组成项目信息被编码在两个字母的形式。第一个是标题最初的实体。例如,Fd代表基础工程和圣代表结构工程如表所示9。
5.2.2。检查很多
检查很多信息被编码在四个部分中使用11个随机字母和数字连接的短线条。第一部分是一个四位数的前两个和两个数字,分别表示数量的开始号码和结束检查。第二部分是一个四位数的前两个和两个数字,分别表示开始号码和结束的纵轴检查。第三部分是两个数字的大写字母代表的起始数和结束数水平轴的检查。第四部分是一个大写字母,代表梁,板,列,墙,或所有到B,年代,C, W, A,分别根据实际接受的检查很多;参见图8的编码形式。
5.2.3。IFC元素(结构元素和评价指标)
在数据库建设,每个IFC对象编码和名称和描述的概念,和一个全球惟一的ID (GUID),也就是说,一个16字节(即。,128位数字)通常分成几个不同长度的字段用十六进制字符组。每IFC标准,IfcGloballyUniqueId作为一个属性中定义的实体IfcRoot拥有一个编码的字符串标识符,惟一地标识一个IFC对象。一个国际金融公司对象识别不同的指标,独特的序列号必须分配评价指标。这个任务包括五个随机字母和数字的组合形式的两个部分通过短线路连接。第一部分包括三个大写字母,由表中的每个属性名称的首字母10。第二部分的两位数是设置为01、02、03顺序识别同一评价指标应用于不同的检验批,如表所示10。
5.2.4。质量相关文件
这一步采用双节的形式的六个大写字母和数字连接的短线条。第一部分是四个字母组成的一组数字或字母数字代码表示一个文件扩展名,补充以字母“X”如果代码已经不到四位数。第二部分是一个两位数用来区分文件相同的格式,编号顺序与01、02、03如表所示11。
5.3。设计施工质量数据库的概念实体模型
关于施工质量评价和数据特征的视觉要求在数据库中,实体和属性分为下列五个实体:部分项目,组成项目,检查很多,IFC元素,和质量相关文件。第一个四个包括结构化数据结构组件和质量验收工作流程。实体属性的质量相关文件被视为非结构化数据,主要包括图形评估数据和其他类型(表12)。
分类实体及其对应的属性之后,重要的是要考虑实体之间的关系,采用自底向上的策略,设计质量的概念实体模型数据库。全球实体关系图见图(e - r)9。矩形、椭圆和菱形框,分别代表一个实体,属性和实体之间的关系图。(1)一个部分项目实体可以分为一个组成项目,表示为1:n(一对多)这两个实体之间的关系;也就是说,部分项目可以连接到多个组成一个项目而组成一个项目只属于一个特定的部分项目。(2)构成工程实体和检查很多实体也连接在1:n关系;即组成项目的评估需要检验和测试多个检验尽管每个检验批是分配给一个项目组成。(3)一个部分项目实体包括多个国际元素实体表示为1:n的关系;即一个部分项目由多个结构元素与相应的财产属性IFC模型,而每个结构元素属于项目实体只有一个分数。(4)检查很多实体和IFC元素实体连接在一个m: n关系:一个检验批必须同时使用多个评价指标的检查将使用一个评估指标和检查多个检验批。(5)部分项目(或组成项目检验,IFC元素)实体和相关文件实体连接在1:n和m: n关系;也就是说,每个部分项目的质量状态(或组成项目检验,结构元素,或评价指标)是记录在一个或多个质量文件,每个文件可以反映一个部分项目的质量状态(或多个项目组成,检验,结构元素,或评价指标)。
5.4。概念数据模型转换为SQL
在设计关系数据库建设质量评价时,将概念数据模型转换为候选人表及其定义SQL需要特定的步骤。如图10关系数据库设计的重要组成部分,工程质量是施工数据元素和实体划分成相关表。施工质量管理过程中使用这种质量信息系统,表之间的关系是必要的,以有意义的方式来连接数据。实体和关系在本研究中的e - r图可以转化成五个关系表(见表13,子类型1、2、3、4、10)组成部分项目,组成项目,检查很多,IFC元素,和质量相关文件关联米:n或1:n“一”(即。、家长)。例如,部分项目实体存储在信息表如图9应该转换到一个单独的关系模型有四个属性对应部分项目的特性。表的子表113,一个实体的参考号码是主键,可以唯一标识来代表一个单独的表中的行字段。组成项目实体存储在一个信息表,如图9应该转换到一个单独的关系模型和七个属性对应的特征组成项目。与此同时,通过附加一个1:n这个模型有关,部分项目的参考号码也可以被视为一个属性反映之间的亲和关系部分项目和项目组成。部分项目的参考号的值作为一个主键表的子表213被认为是一个外键关系表的组成项目。
数据库系统依赖于匹配的值在两个表形成的关系。在关系表中,一个属性可以指定为一个主键或外键。主键是用来唯一地标识一个表或一排在一个给定的表;一个外键列,曾父表的主键,迁移到子表,现在标识表之间的关系。外键可以参与作为一个关键的或非键子表中的列。表的子表1013,复合主键是指情况超过一个属性用于指定表的主键。在这种情况下,IfcBuildingElement GUID和序列号的评价指标是用来唯一地标识一个结构元素与特定的评估。所有外键还包括所有属性组合键,可以不同的数据类型。例如,的外键related_files子表,F_ComponentID F_IndicatorID,引用F_ComponentID和F_IndicatorID复合主键IFC_element子表。在插入或更新,如果用户试图将一行插入到related_files子表的值F_ComponentID和F_IndicatorID不完全对应F_ComponentID和F_IndicatorID中的一个现有的行IFC_element子表,数据库服务器将返回一个错误。
建模时出现的两种基本关系数据库:识别(即。、强制性)和nonidentifying(即。可选)。当这两个实体是强制性的,每个实体变成一个表,关键的实体可以出现在其他实体作为一个外键的表。一个应该包含一个可选的关系实体的其他实体在其转换表的外键。当这两个实体是可选的,不管是实体可以包含嵌入的外键的实体,允许null的外键。1:n关系可以表现为强制或可选的“许多”一边而不影响转换。在“一”方面,可以是强制性的((a)的关系表14)或可选的(在表(b)14)。在所有情况下,外键必须出现在“许多”方面,代表孩子的实体,取消允许外键只有在可选的“一”的情况。设置外键约束关系的具体含义和关系可能会有所不同从一个到另一个地方。的米:n关系,(c)和(d)中描述表14作为实体,可选参数和强制要求一个新的表包含两个实体的主键。同样的变换适用于可选的或强制的情况下,包括“不空”条款为外键必须出现在这两种情况下。可选实体意味着相应的SQL表中可能有0行特殊的关系,这将不会影响“零”或“不空”表中定义。
6。IFC-Based数据库操作
6.1。工作流的方法
考虑大型建设项目的复杂性,建立施工质量是至关重要的管理系统,作为为BIM数据分布式数据存储。像其他BIM应用,IFC-based建设质量管理体系往往会受到项目组织结构,工作关系,甚至社交网络,所有这些都受到特定的评价数据库。质量不能断开数据库操作的模型建设信息被组织根据国际金融公司这样的标准和说明。如图9,典型的框架是基于国际金融公司开发的扩展和数学方法(即。,neural network model) for predicting overall appraisal, whereby indicator selection and database table design are normally organized sequentially. In the workflow, the quality data of structural elements are collected to compute the value of quality content, and it is important to establish an evaluation indicator system that accounts for performance testing, quality records, allowable deviation, and appearance quality. Then, the evaluation information is aligned with open international standards of IFC according to which the BP neural network model can be trained and tested as expected, and then the approved model can be used to predict the construction quality score. A formalization structure is suggested for database tables to facilitate the exchange of IFC-based evaluation indicator information via the information provider and information receiver, which maintains the information exchange between the IFC model and database tables. With regard to the visual requirements of construction quality evaluation and data characteristics in the database, entities and attributes of structural elements are categorized into the following five database tables as quality information server: fractional project, constituent project, inspection lot, IFC element, and quality-related files. Lastly, to design the relational databases of quality evaluation system as the information client, the conceptual data model is transformed and defined in SQL.
理想情况下,一些3 d数据收集技术包括扫描、摄影测量、虚拟建模、3 d打印技术,快速原型可以用来获取关于建设项目的质量信息。在设计阶段,国际金融公司扩展开发合成各种评价模式,得出一个最优表达式几何定义和评价,因此构建整个BIM共享与数据库服务器。此外,MySQL工作台作为客户建议提取属性数据库服务器和迁移的复杂的数据库系统。根据上述逻辑结构设计,得到了相关的评估数据,然后直接导入到对应字段手动创建数据库表(图11),实现初步建立施工质量评价数据库。用户可以访问数据库服务器通过发送的数据质量质量系统客户端,也反馈评价结果存储在IFC模型。
6.2。实施情况
本文的提出IFC-based质量数据库应用的案例研究现浇核心筒结构由16个质量指标评价四类(即。、性能测试、质量记录,容许偏差和外观质量)。当检验要求“悬臂筒”结构元素(梁、板、柱、墙)确认;相应的质量评价模板和BP网络的预测结果确定基于从BIM模型检验数据收集和结构化数据。专业质量检查员完成清单与施工信息和检验数据得到的建筑工地。任何数据的偏差超出容忍方差将识别和记录在相关的BIM模型的属性。然后,每个评价指标的录取率将生成IFC-based质量数据库开发的SQL。最后,案件的总体质量评价模筒结构被评为“良好”。根据每个评价指标的平均值,在性能测试方面,质量记录,容许偏差、外观质量,建设四个方面仍然等效质量和无显著差异。从这四个方面,混凝土强度的测试项目被发现相对优越而壁厚偏差有点大。
因此,为进一步改善以下几点后续施工证的注意。首先,技术和施工人员和施工设备质量的态度应该改进。第二,记录原材料的质量记录应完整、真实、有效,和程序应该完整和良好的文档记录。第三,必须增强测试记录、施工记录。第四,施工质量状态反映在每一个指标的容许偏差应该对齐与外观质量。最后,模板安装的质量和清洁的内表面应严格控制减少尺寸偏差和提高外观质量。
基于上面的讨论中,IFC标准可以用来描述作为一个整体施工质量信息。然而,IFC标准的当前版本可能不直接支持施工质量评价的表达。因此,它需要扩展以支持直接与相关质量数据交换数据库。摘要质量评价的BIM模型建立了用于实现结构元素之间的逻辑联系,评估项目,质量指标和属性集。研究不仅对发展奠定了良好的基础BIM-based应用软件建设质量评价还显示了一个可行的方法扩展IFC标准来满足质量管理的要求。
7所示。的评价方法
评估该模型的目的是了解的有效性IFC-based数据库如果实现真正的实践。为了建筑公司和设计院的意见确定因素,问卷调查。问卷简单和容易理解,它分为三个部分。第一部分代表组成的受访者。第二部分包括统计图表资料的调查结果和调查的分类权重因素。在第三部分中,权重分配的受访者与质量因素的解释数据。重量在1到10的范围。0到2是在贫穷的范围,2 - 4是在公平的范围,四到六在平均范围,6 - 8范围很好,8到10的范围内。
这项调查是由分配一个发达问卷对不同建筑从业者。共有117名施工人员包括施工经理和结构设计师参与了调查。在这项研究中,调查被用来评估方法的四个主要目标:(1)增加的能力建设经理使用BIM技术质量控制;(2)涉及结构设计师parametric-oriented质量控制活动包括使用BIM软件;(3)公开关键质量信息模型建设者和使用者;和(4)来提供完整的质量数据库开发管理平台以及信息存储系统。调查结果填写到64年参与施工管理和19个参与者在表的结构设计进行了总结15。
有几点请注意表中。BIM技术和相关的数据被认为是非常有效的提高参与者的意识在设计和管理流程(意味着两组达到6.77分(满分10“好”和5.98接近“好”),受益用户集成、利用、和可视化的施工质量信息与IFC模型(意味着调查结果在“好”)。这也显示,调查参与者看到IFC-based质量数据库的重要价值在他们的工作可以为他们提供一个优势。然而,IFC-based方法并不足够有效的施工管理人员在提高工作效率和结构设计师(意味着都位于平均水平)。实际上BIM不仅有助于构建“建筑物”,但也在构建一种新的质量管理模式。这是一个集成的过程建立在协调和项目从设计到施工的可靠的信息给用户更多的时间去适应它。另一个问题值得深入交谈的质量控制显示,这可能是由于在很大程度上,参与者的主要原因想使用IFC-based数据库是因为女子可以被认为是一个思维过程,提高了施工质量的理解通过各个阶段的项目的形状信息,保持数字,一致和协调;例如,大部分参与者的反应调查表明这是主要原因之一(意味着两组达到“好”水平),而超过50%的参与者说他们认为高度的影响整体的方法用于质量评价。
8。结论
提出的发现有助于理解的潜在使用BIM在施工质量评价和填补现有空白数据集成的使用关系数据库。BIM在质量管理的实施进行探讨,提出集成解决方案来改善当前质量管理流程的协助下IFC-based工作环境。为了更好地利用BIM模型和数据库性能的施工质量控制,提出了多种BIM-based评价框架。同时,论述了如何将这些国际金融公司和神经网络模型将共同努力促进施工质量管理。它帮助项目参与者更好地理解质量进步和更有效地合作,由于可视化数据格式。
这样,IFC-based施工质量模型是有效的和可靠的参与者了解质量问题并跟踪纠正措施。施工质量数据库的优点提出了躺在以下几个方面:首先,利用IFC数据映射在施工质量领域确保信息一致性和预测结果。此外,工程质量数据和结构化代码集成提供明确的质量定义需求评估。典型的交叉引用代码错误引起的误解是可以避免的。最后,IFC-based质量数据库确保信息质量管理技术的来源识别有用的评价属性数据通知用户,这有助于项目参与者更好地理解质量要求验收,以可视化的方式进行合作。
它可以得出结论,BIM和数据库技术集成施工质量评价方法适用于质量和有用的合规管理。基于这种方法提出的质量体系在本研究中可以让我们从BIM模型自动获取数据和提取和生产评估信息,还可用于质量体系的用户平台。虽然有大量的时间为我们实现对评价结果IFC元素的映射,用户的好处,他们不需要手动寻找相应的数据附加到BIM模型数据库。努力投资创建的映射将使我们能够最终转移到能够产生可靠的IFC-based质量数据库。像任何新特性,总有改进的余地,更自动化的要求,生成新的功能和质量体系的发展平台是一个巨大的一步大open-structured和非结构化数据相关施工质量。
该方法有一定的局限性如下:(1)国际金融公司扩展模型设计质量评价不包含非结构化数据与施工质量有关,如外观和历史检验记录。因此,非结构化数据中应该考虑素质BIM模型。(2)IFC-based数据库的使用不方便、自动在这个时候该方法由于手动输入的评估结果。相关评价的未来开发的软件应用程序应该改善记录字段数据和直接BIM数据传输。
数据可用性
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
信息披露
相关工作在本研究提出了国际会议在2017年建筑工程和项目管理
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
作者特别感谢所有的调查参与者,感谢美国国家科学委员会的p . r . c .财务支持这项研究(国家自然科学基金委- 71302138),基金提供的优先级的学术程序开发江苏高等教育机构(CE01-2-2),和支持科研归侨基金会学者开始,中国教育部。