BIMReason: Validating BIM model correctness

Kontrollmechanismen zur Einhaltung von Vorschriften und Durchführung von Gebäudeanalysen sind für den Erfolg eines jeden Bauvorhabens von entscheidender Bedeutung. Gegenwärtig werden solche Bewertungen hauptsächlich manuell von Experten aus den Bereichen Architektur, Ingenieur‐ und Bauwesen (AEC‐Branche) durchgeführt, was zu einem langwierigen, arbeitsintensiven und im Allgemeinen ineffizienten Unterfangen führen kann. Mit der schrittweisen Einführung der Gebäudedatenmodellierung (Building Information Modeling, kurz BIM) werden jedoch automatisierte Gebäudeanalysen und Konformitätsprüfungen möglich. Insbesondere die industry foundation classes (IFC) haben sich in der AEC‐Branche als herstellerneutrales Datenmodell durchgesetzt. Die gut definierte Semantik kann von Reasoning Engines genutzt werden, um semantisches Schlussfolgern (reasoning) aus Gebäudemodellen zu ziehen – was den Kernmechanismus darstellt, der für die automatisierte Konformitätsprüfung und Gebäudeanalyse erforderlich ist. In diesem Beitrag werden dazu ein allgemeines Framework für die Prüfung von IFC‐Gebäudemodellen sowie ein geeignetes Spezifikationslayout für Prüfregeln vorgestellt. Die Modellprüfung durch semantisches Reasoning wird mit Hilfe verschiedener Technologien aus dem Semantic Web realisiert. Um unsere Implementierung zu demonstrieren und zu evaluieren, wird eine Beispielspezifikation entwickelt und an zwei IFC‐Gebäudemodellen getestet.

Compliance inspections and building analysis are critical to the success of any construction project. At present, such assessments are primarily conducted manually by experts in the architecture, engineering and construction (AEC) sector resulting in a tedious, labor‐intensive, and generally inefficient undertaking. Yet, with the gradual adoption of Building Information Modeling (BIM), automated building analysis and compliance checking become feasible. The Industry Foundation Classes (IFC) has received a lot of traction in the AEC industry as a vendor‐neutral data model. Its well‐defined semantics can be exploited by reasoning engines that allow for semantic reasoning on building models, the core mechanism required for automated compliance checking and building analysis. In this paper, a general‐purpose model checking framework for IFC building models, as well as an appropriate specification layout are introduced. Model checking via semantic reasoning is realized using various technologies from the Semantic Web. To present and evaluate our implementation, a sample specification is developed and tested on two IFC building models.