本文是一篇土木工程论文，本文针对传统流程与实际工程中面临问题，提出了基于IFC标准对建筑竣工模型进行审查的研究，并设计了竣工相关属性的确定方法，基于IFC标准的竣工属性信息描述与映射关系，审查要点与审查机制方法设计等。
第一章绪论
1.1研究背景
近些年，“信息化”一词的使用频率非常之高，建筑业信息化将会是未来建筑产业的主要发展趋势。中国对于BIM的相关应用十分注重，并积极推动落实相关政策。现如今在“互联网+”数字经济浪潮推动下，BIM技术不但应用在建设全生命期，支撑工程建设行业的数字化转型升级，而且其更与“新基建”、GIS、物联网、云计算等信息技术融合应用在城市治理现代化，建立城市信息模型（CIM），推动智慧城市的建设和管理，如图1-1所示。因此学习研究三维模型与信息全集成对推动BIM技术的应用与发展具有深远意义。
BIM的核心价值在于建设工程的全生命周期应用，从建设规划、设计，到施工、竣工交付，再到后期的设备维修、物业管理等各个方面。而在这些阶段中，较为重要的分别为勘察设计、施工、竣工交付三个阶段。在工程勘察设计阶段，应用BIM技术管控整个工程勘察设计作业，实现场地模拟、管线综合布置、统计工程量、多方协同设计等；在施工阶段主要通过BIM技术来加强对施工过程中的监督与管理工作，并改善施工作业方法，提高建筑项目施工质量，确保施工效率的最大化，施工阶段应用点如图1-2所示。
1.2国内外研究现状
1.2.1审查规范解析研究现状
英俊[1]对建筑消防规范进行分析，采用本体论中的骨架法构建消防知识图谱的本体，通过对规范预先处理，并对规范中的实体、属性、关系进行提取，以Neo4j平台储存及展示消防知识图谱。吕丰[2]利用Protégé及本体七步法构建建筑结构设计规范本体，引入SPARQL对规范条文查询，但是开发内容并不完善，建筑规范开发具有局限性，目前文献对建筑竣工审查方面并没有涉及。
陈勇鑫[3]采用RASE方法对规范进行分解，将规范条文的条件部分和结论分别分解成主体、主题、动作、宾语与主体、属性、比较词、限定词、单位共九个部分，利用NLP技术对规范条文分词及标注词性，通过神经网络算法(RNN)对标定好的数据进行监督学习，从而达到自动生成计算机可识别规范结构的目的。
东南大学的曾雯琳[4]采用知识的产生式表达法即IF P THEN Q，来转化为计算机能处理的数据结构，基于数据库设计知识储存关系表，建立安全设计知识库，利用SQL语言对库中知识进行查询，完成了知识库基本功能。
辛文慧[5]建立规范数据库与模型数据库，前者通过Revit API来获取模型对象信息，后者通过关键字获取与模型对象相关的规范，进行合规性判断并生成检测报告，利用VS平台制作窗口控件，按强制条文进行逐条检查。
胡海盟[6]设计了知识抽取系统，其中包括文档转换模块、文档处理模块、本体构建模块、规则构建模块、知识抽取模块。将规范条文自动化处理，抽取规范知识，对涉及的规范要求较高，考虑不够全面，自动化实现过程中仍需人为参与词典建立、正则表达式编写等，因此提出半自动化分析规则语句的方法来完成竣工审查。
第二章竣工模型元素信息形成机理
2.1概述
在建筑竣工归档的过程中，最重要的是相关竣工文件的归档，因此审查侧重点在于竣工文件及其相关属性的审查。以建筑规范作为依据，对竣工模型进行审查，由于建筑规范用自然语言编写，并且规范与规范之间互相联系，无法直接使用。因此为解决现阶段竣工规范中模型精细度的指导等问题，本章采用本体论方法，利用本体可以描述实体、属性和关系三者之间的联系，可以对本体进行灵活的修改与扩展的特点，对建筑竣工规范进行知识建模，构建出竣工审查本体，利用数据查询语言SPARQL(SPARQL Protocol and RDF QueryLanguage，简称SPARQL)，对竣工本体查询并作为竣工审查的相关依据。
2.2竣工交付要求
竣工验收是指工程按合同完工后，依据国家及地方标准对项目工程进行质量验收。在传统竣工交付的过程中，需要对工程竣工资料进行备案，移交相关部门归档。传统交付物主要以纸质文档的形式移交，因此可能存在文件缺漏等问题，并且耗费人力。
对比传统竣工交付，BIM竣工交付主要采取三维模型等电子文件进行交付，由于三维模型具有一体化和完整性等特点，便于后期交付资料信息的查阅、提交、管理等；另外，传统的竣工交付由于人力、工期等影响因素，很难做到竣工资料的及时提交，无法保证交付产物的实时性。因此基于BIM的建筑工程竣工验收可以根据工程的进程实时录入工程现况，实时更新设计变更，实时更改删除冗余数据信息等，在最后工程竣工阶段提交完整合规的交付物。因此为保证建筑模型满足竣工审查归档的要求，模型中除包含必要的几何信息之外，还应包含附加信息、电子文件等竣工信息。针对竣工审查提出满足竣工验收及文件归档的模型精细度（Level of Development，简称LOD），并且提出使用本体论的方法，对建筑规范条文进行知识建模，梳理构件必要的审查属性与数据类型。
在建筑信息模型中，将元素的几何形状及附加信息被考虑周全的程度称之为模型精细度。我国采取沿用了《美国国家BIM标准》（NBIMS）的模型精细度的划分等级，在国家标准《建筑信息模型施工应用标准》GBT51235-2017[60]中表4.3.1指出竣工验收阶段模型精细度为LOD500，为最高等级模型信息精度。但是模型精细度等级之间并不是简单叠加、严格一致的关系，如竣工模型不需要包括临时支撑、辅助结构等信息。因此需要针对竣工阶段整理归纳满足竣工需求的建筑模型信息粒度的组成。
第三章竣工模型形成机制研究............................24
3.1概述..........................................24
3.2 IFC标准及其架构............................24
第四章竣工模型自动审查机制研究.............................44
4.1概述......................................44
4.2模型属性的提取与存储..........................44
第五章结论与展望..................................70
5.1结论.....................................70
5.2展望.....................................71
第四章竣工模型自动审查机制研究
4.1概述
在前两章的研究基础上，设计并集成了包含竣工信息的建筑信息模型。本章首先对IFC文件数据提取算法进行设计，并利用现有工具进行解析与提取，然后设计基于SQL Server数据库的E-R模型，将所提取到的属性信息储存到数据库中，从而实现一次解析多次提取的目的。对于所获取的信息，设计基于C#平台设计自动审查算法，实现自动审查。设计审查要点和基于IFC文件的审查平台，避免了因不同软件读取IFC信息方式不同导致信息缺失的问题，最后将审查结果输出，便于与用户的交互。由于项目工程的建设体量大，过程信息不断添加到模型中，导致最后的竣工交付物也较庞杂，因此需要对竣工交付内容进行规定。明确竣工文件需要按照的规范要求，进行整理归档，针对归档流程，归档范围，归档内容形成合规的工程档案。建立模型与竣工文件的关联关系，以模型为结构化基础，集成竣工数据，并为城市信息化建设提供基础数据信息。
第五章结论与展望
5.1结论
随着BIM技术的不断发展，传统建筑流程的设计、施工、竣工等流程也随之不断更新发展，本文针对传统流程与实际工程中面临问题，提出了基于IFC标准对建筑竣工模型进行审查的研究，并设计了竣工相关属性的确定方法，基于IFC标准的竣工属性信息描述与映射关系，审查要点与审查机制方法设计等。由于竣工阶段为建筑工程建造与运营的过度阶段，因此提出一种可行的交付流程及方法，并检测竣工交付物的合规性，满足后期建筑运营管理的基本要求是十分必要的。为实现竣工模型数字化、集成化、可视化等功能，本文主要研究结论与成果如下：
（１）首先，针对建筑竣工审查缺乏现有规范指导等问题，本文提出通过构建竣工审查规范的本体模型的方法，由于本体论的方法具有知识共享与数据模型解释等优点，能够很好的处理规范条文众多、知识繁杂、交叉引用、更新迭代等问题，并且竣工本体可以为其他建筑领域的领域本体提供参考借鉴的作用，采用本体论的方法对建筑规范中涉及竣工审查方面的条文进行知识建模，并利用查询语言查询竣工模型审查涉及的对象及属性，并应用于建筑工程竣工模型信息审查。
（２）标准层面上，本文基于国际数据交换的标准即IFC标准，利用IFC的扩展机制，设计用于建筑构件竣工属性信息交换的预定义属性，这样能有效解决实际工程中BIM软件众多、版本不统一、构件审查属性标准不统一等问题。应用层面上，在确定IFC标准竣工属性信息交换的基础上，利用BIM主流软件Revit，实现从IFC的信息表达到BIM属性集成的目的，其中Revit中竣工信息集成包括模型属性集成与施工资料集成：模型属性采用添加参数的方法；施工资料采用对Revit二次开发的方法进行添加。最后梳理出IFC字段对应建筑实体属性信息映射关系，便于后期对竣工属性的提取。
参考文献（略）
