本文簡要介紹了各種軟件間數據交換的STEP技術及其在國內外的發展情況
關鍵詞:數據庫集成技術建築CAD步驟
摘要
摘要:概述了STEP(產品模型數據交換標準)技術的發展和應用，介紹了利用STEP技術建立建築熱工設計和分析集成數據模型的實踐，並對標準建築和暖通空調數據模型的發展提出了壹些建議。
關鍵詞:數據庫cibs CAD步驟1前言
開發集成建築設計系統的關鍵在於實現CAD工具、分析軟件和各種數據庫之間的數據交換。要實現壹個“開放”的系統，集成系統的所有部分都可以獨立研究
兩步法技術簡介
壹般來說，不同的軟件通過數據文件交換數據。正確數據交換的前提是使數據接收方能夠完整、準確地“理解”所有接收到的數據。最初，這是通過數據生成器和數據讀取器之間的協議實現的。該協議包括數據的格式、順序和數量以及數據文件中每個位置的數據含義。
隨著產品和工程數據的日益復雜，上述方法越來越不適用。同壹類型的事物，不同的具體對象，要描述的數據量不同，表達的物理意義也不同，甚至數據類型也不同。例如，描述建築物的數據的結構和數量隨著建築物的樓層、房間和門、窗、墻的數量而變化很大；描述壹個空氣處理室的數據，對於不同結構的空氣處理室(表冷器、噴淋室)，將壹些數據所代表的意義聯系起來是有意義的，壹組數據只有結合它們之間關系的定義才有意義。僅僅依靠壹些預先約定好的協議，很難準確反映每個數據的物理意義以及數據之間的關系，更難以適應所描述事物可能發生的變化。數據的物理意義、數據之間的關系以及數據本身都是同構的來描述事物。數據交換和傳輸也應該包括這三個部分
基於上述觀點，提出了分步數據交換技術。將數據組織成數據項以便存儲。每個數據項包括幾個描述該項內容的數據，也可能有與內容相關的其他數據項名稱。每個數據都以其物理名稱* * * *存儲。為了準確描述數據項的內部結構和數據項之間的關系，應該用EXPRESS嚴格定義每個數據項的內部結構和每個數據項的物理意義。這個數據項的明確定義稱為數據模型。根據這個數據模型，妳可以準確的編寫STEP數據文件，妳也可以很容易的理解這個模型生成的STEP數據文件。
以描述建築物的幾何尺寸為例。建築可以看作是由許多封閉的空間組成的；每個空間都被幾個面包圍著；每個曲面由幾條線段界定；每條線段由其起始坐標決定。同時，每條線段都是兩個曲面的相交邊界；每個信封有兩個面作為其側面。這個數據模型可以用下面的表達語言來描述:
實體:建築
包括:壹套信封
包含:空間集
最終實體:
實體:空間
由以下部分組成:表面組
最終實體:
實體:曲面
面積為:真實
由以下部分組成:壹組線段
是:信封的表面
面對:其中之壹(空間，外部環境)
最終實體:
實體:線段
點1:點
第二點:點
曲面1的邊界:面。
曲面2的邊界::面
最終實體:
實體:點
x是:真實
y是:真實
z是:真實
最終實體:
實體:信封結構
邊1是:面的集合
第二面是:壹組曲面
最終實體:
在上面定義的EXPRESS數據模型中，大寫字母是壹些由語法決定的關鍵字。小寫英語
#1=建築((#80、#81、#82、#85、...)、(#2，每個外殼結構#3、#60、...))
每個空間的代號
#2=空格((#4，#5，#6，...))
每個表面的代號
#3=表面(24.5，(#10，#11，...), #80, #2))
每個線段代碼屬於周圍表面的區域。
圍護結構空間
#4=表面(32，(#10，#14，...), #81, #2)
……
……
#10=線段(#50、#51、#3、#4)
點1點2面1面2
#11=線段(#51、#52、#3、#6)
……
#50=點(0.3，12.8，0.3)
x坐標、y坐標和z坐標
#51=點(.........................................................
……
#80=信封(#3，#4)
在上面的STEP文件中，#n只是作為壹段數據的標識名，其順序沒有意義。等號後面的名稱給出了該數據的結構。表示括號中的內容必須與EXPRESS中實體定義的結構壹致。括號中的#n表示數據之間的相關性。
這樣，數據文件與數據順序無關，根據所描述事物的復雜程度，總項數可以有很大不同。只要獲得了它的數據模型，就可以生成或理解所有的數據內容。這樣，EXPRESS定義的數據模型就相當於壹個嚴格定義的數據文件協議。在其開放性和壹致性的基礎上，才能實現對數據的準確理解。
當然，實際構建中涉及的信息遠比前面的例子復雜，但同樣如此
上例中描述的基礎是基於數據模型的壹致性。如果數據模型不壹致，即看待和描述事物的角度不壹致，這種數據交換就無法實現。比如壹個軟件用每面墻的中線來描述建築物的幾何信息，就很難用上面的數據模型直接表達它的數據。因此，開發統壹的標準數據模型，即EXPRESS形式的統壹定義文件，使用和推廣STEP技術進行數據交換是關鍵。
經過十多年的努力，已經開發出了許多使用STEP的軟件工具。比如NIAM；以圖形方式定義數據模型並直接生成EXPRESS文件；自動將EXPRESS文件轉換為CCGENC++中的數據類型描述；動態數據庫軟件，直接以步進形式存儲和檢索數據。目前初步嘗試用3步
和英國建築研究
使用該系統，用戶首先在AutoCAD上描述被分析建築的三維幾何形狀，通過從門、窗、墻構件庫中選擇相應的構件來定義各建築構件的物理屬性。這些輸入結果被轉換成STEP的數據項並存儲在數據庫中。用戶可以調用計算軟件對建築物進行分析。例如，檢查其圍護結構是否符合隔熱標準或估算能耗。用戶可以進壹步定義所需的房間範圍和暖通空調形式，從而計算負荷或自然室溫。這些計算結果也存儲在數據庫中，可供其他軟件使用。由於開放式結構，系統還可以運行現成的計算分析軟件。現在
該系統仍在開發過程中，但已顯示出STEP模式的優越性。隨著系統復雜度的增加，這種優越性會越來越明顯。
4建議和想法
隨著計算機技術的發展
使用STEP技術的核心是開發和建立數據模型。制作壹個標準的EXPRESS建築數據模型，並逐步讓所有人都遵循它，是讓STEP技術在建築CAD領域產生效益的關鍵。目前STEP標準化組織不可能直接從事這項工作，只能依靠國內從事建築CAD和分析仿真軟件開發研究的單位合作。這項工作遲早要做，越早完成越早見效，盡早消除重復開發和應用。/A & gt；浪費軟件。