建筑信息模型（BIM）=ΣCDM=CDM集

式中，[CDM]为平面定位点（i，j）上的构件属性矩阵，包括构件定位坐标、表面几何数据、构件材料、性能属性等；n×m为平面上的构件总数；k为同一平面定位点上的不同构件，对于建筑物，k即为楼层（含地下室）数。

图5.1.1CDM示意图

（X、Y、Z）建（构）筑物坐标系；（l、w、h）构件坐标系。

图5.1.2 CDM集示意图

5.2CDM标准格式

在IFC标准结构中，对象由“对象定义”、“属性定义”和“关系”三部分组成；在CDM技术中，“构件”根据工程需要确定，CDM标准也由三部分组成（图5.2.1），即“构件坐标及表面几何定义”、“构件内部物理及性能定义”及“构件与构件间连接定义”。

图5.2.1 CDM标准内容

如图5.1.1所示，在任何一个空间坐标定位点（i，j，r）一定范围内定义的框架柱“构件”物理和性能特征的CDM标准格式示意如图5.2.2：

图5.2.2 CDM标准格式示意

对照在《建筑信息模型（BIM）与IFC》（CDM系列之四）中提到的美国NBIMS：

1、CDM集是设施的物理和功能特性的数据化表达；

2、CDM集BIM是一个设施有关信息的共享知识资源，不同阶段的“字段值”为其全生命期的各种决策构成一个可靠的基础，这个全生命期定义为从早期的概念一直到拆除。

3、CDM集满足项目全生命期内不同阶段不同利益相关方的协同要求，各方可以在CDM中中插入、获取、更新和修改信息以支持和反应该利益相关方的职责。

4、CDM标准是具备协同性能公开标准的共享数字。

5.3CDM算法

图5.3.1是IFC标准中一根曲梁及其IFC格式表达，曲面标准由ISO 10303-42 CORR 1-2007确定：

图5.3.1 IFC标准中的一根曲梁

相信每个工程师都可以写出这根曲梁的CDM标准，即起点坐标、终点坐标，曲面方程；

可见，CDM标准是如此简单，且完全符合工程技术和管理人员思维，是“白色网络”，工程师可以自行确定模型算法，完成自己的任务。

如果这根曲梁依附的曲面是圆柱曲面（图5.3.2），曲面上任一点P的X、Y、Z坐标可与柱面坐标（r、θ、z）建立坐标变换关系。

图5.3.2 圆柱曲面坐标变换关系

圆柱曲面上梁的各种算法可以通过微积分方程推导，对于任何曲面上梁的算法（如混凝土量，钢筋下料、钢筋长度等）都可以应用数值法求解。

5.4CDM构件编号

项目的每个构件编号是惟一的，构件CDM编号由构件CDM标准分类编码（HcdmClass）、构件所在楼层(kkk)、构件所在网格(nnmm)及构件分类组成，即：HcdmClass-kkk-nnmm-sss。

1、构件CDM标准分类编码（HcdmClass

构件CDM标准分类编码（HcdmClass）由建筑业领域、专业、系统、类别、规格（类别再分）组成，如表5.4.1所示。

表5.4.1 CDM构件编号表

对于现浇混凝土结构，构件CDM分类标准（HcdmClass）如表5.4.2，今后对于不同形状或特殊构件，只要有需求，都可以再增加分类标准。

表5.4.2 混凝土构件CDM分类标准

2、楼层号（kkk）

楼层号（kkk）与工程设计规定楼层编号一致。

3、构件所在网格（nnmm）

构件所在网格是构件的惟一“id”,根据不同构件类型可专门设立“轴网”，如0205表示构件位于横向第2、3轴、纵向第5、6轴范围内，一个nnmm对应构件惟一定点坐标X、Y。

4、构件类别

对于现浇混凝土结构，构件类别分别为梁、板、柱、楼梯、剪力墙等。

以上规定的构件编号，使我们很容易在计算机上查询任何构件的所有资料（图5.4.1）。

图5.4.1 CDM构件编号、模型、数据

5.5 CDM，数据驱动BIM

CDM可以实现图1.4.4的“数据驱动BIM”流程，对比图3.3.1的现浇混凝土结构BIM全过程，CDM的工作方式如图5.5.1：

图5.5.1 现浇混凝土结构CDM实施过程

显然，CDM更简单，容易被工程技术和管理人员应用。

1、CDM驱动模型（3D）

3D（BIM）定义：对3D对象进行建模，使其在项目中包含信息。换句话说，该模型不仅是对象的三维表示，而且还提供了准备项目文档所需的所有信息。因此，模型是用于生成工程图文档以及报告和材料组合等的信息源。

对每个构件，提取图5.2.1的定位及表面几何定义数据，则可以自动生成模型，从模型中可以按图5.4.1查询构件所有信息。

图5.2.1 CDM驱动模型

2、CDM进度计划（4D）

（BIM）定义：具有有关特定对象元素的安装 时间和顺序的 信息的3D模型。也可以指定施工时间，制造时间，组装时间，施工交货时间等。

在CDM标准中加入建造时间的字段，施工进度模拟模型按字段值显示施工进度，并指定构件制造、组装及施工时间。

3、CDM造价（5D）

5D（BIM）定义：3DBIM模型，其中包含有关特定元件的安装时间及其 成本的信息。基于该信息，进行对象构造成本的分析。

CDM标准建立的数学模型，包含了混凝土和钢筋形状、量的算法，每个构件可以按照不同定额的计量规定一键出量，完成造价计算。

4、CDM（6D）

6D（BIM）定义：3D模型和信息可以分析 建筑对环境和人的影响。这样的数据可以用于设施的能量分析和碳足迹的确定。

CDM标准暂时还没有涉及到这类课题，但只要6D（BIM）软件提出的数据需求，在CDM标准中一定可以实现。

5、CDM施工管理（7D）

7D（BIM）定义：3D模型扩展了施工管理和操作所需的信息。该模型通常用作专业FM（设施管理）平台的基础。

CDM标准字段包含了施工管理所有信息，施工过程的变更可根据不同时间的字段值比较确定。

5.6 CDM技术

否定之否定规律是哲学的基本规律之一。它揭示了事物发展的前进性与曲折性的统一，表明了事物的发展不是直线式前进而是螺旋式上升的。

否定之否定规律表明，事物的辨证否定，不是一次完成的，而是经历了事物自己发展自己的两次否定，三个阶段的有规律的过程。事物发展的总方向、总趋势是前进的、上升的，事物发展的具体道路又是曲折的、迂回的。任何事情我们都要用辨证方法去思考，用批判的眼光去看问题，只有这样，我们才能看到事情的另一个侧面，这样就可以更全面更客观更准确的看待事情。从而做出更合理的选择。

否定之否定的原理对于人们正确认识事物发展发展的曲折性和前进性具有重要的指导意义，但也是研究人员必须面对否定自己前期大量研究成果的最大痛苦。

这几年团队的研究成果总结了一下系列文章：

《模型驱动BIM与数据驱动BIM》（CDM系列之一）

《数字模型与数学模型》（CDM系列之二）

《数字化与数据化》（CDM系列之三

《建筑信息模型（BIM）与IFC》（CDM系列之四）

《构件数据化模型（CDM）与CDM标准》（CDM系列之五）

以上五篇系列文章我们得出了结论：CDM驱动BIM

视频DEMO：CDM驱动BIM

很多人都对BIM的意义有着深入的理解，但是当下客观的现实是：BIM技术的推广似乎遇到了很多的障碍，它在行业内似乎并未形成广泛的共识。那么，这个问题到底在哪儿？

其实问题就在于大家都在仰望BIM技术，而不敢俯瞰：

一门技术一门学问，弄得很深奥是因为没有看穿实质，搞的很复杂是因为没有抓住问题的关键。

技术确实于无声处听惊雷，有的东西需要自己去经历，有的东西则需要自己思考后再快速从别人的经验中获取得到。

技术就是一层窗户纸，在捅破之前，需要自己切身去思考体会实现之难，最后别人从旁点拨一下，犹如醍醐灌顶，大彻大悟。

不要认为计算机技术是多么的高深难懂，其实许多时候，他就像一张窗户纸挡在你眼前。只要把这张纸捅破，你马上就明白了，关键要有人给你将这张纸捅破。

第二次世界大战后，“恐美”几乎成了世界范围内的“流行病”；今天“崇美”是中国BIM发展的通行证。毛主席当初就指出了“战略上要蔑视敌人，战术上要重视敌人”，今天用在我国BIM研究与应用上也是这个道理。在战略上要蔑视BIM，即是要从整体上、本质上、发展上分析我们要达到BIM技术目标现在和近期具备的技术水平，分析国外BIM技术多年的发展状况和今后的发展方向；在战术是要重视BIM，即是指用什么策略能使我们在现有条件下，选择什么样的换道超车技术路线，在BIM涉及的各个方面从局部、每个具体事件上，采取审慎、严谨的科学态度。

科技在具体技术上就是一层窗户纸，爱迪生历经一千多次艰苦实验，发明了灯泡，而现在一个小乡镇企业都可以生产最优质的灯泡，因此，需要有法律来保护原创，更需要有市场机制来切分好各方利益关系。

CDM，大道至简。众所周知，“简”，来之不易。CDM技术是黄强研究员团队八年来，没有任何科研经费、没有工资的不懈努力；如果您认为这个“简”有用，请尊重发明团队的权益，并加入研究团队。CDM任重道远，还需大家共同努力，才能实现中国自主知识产权BIM技术。返回搜狐，查看更多