T/ZBD 03-2024

中关村数字建筑绿色发展联盟标准


建筑工程信息模型数据交换标准
Standard For Data Exchange of Building Engineering Information Modeling











2024-06-30 发布 2024-08-01 实施

中 关 村 数 字 建 筑 绿 色 发 展 联 盟 发 布



前 言
根据中关村数字建筑绿色发展联盟《关于中关村数字建筑绿色发展联盟团体
标准<建筑工程信息模型数据交换标准>立项的通知》（［2023］002 号）的要求，
编制组经广泛调研，认真总结建筑工程建造全过程数据交换需求，参考国内外相
关标准，开展理论研究和项目验证，并在公开征求意见的基础上，制定本标准。
本标准主要内容包括：1.总则；2.术语和缩略语；3.基本规定；4.数据模式定
义；5.GFC 文件结构；6.GFC 文件应用；7.GFC 文件数据安全；附录。
本标准的发布机构提请注意，声明符合本标准时，可能涉及到相关专利的使
用。该专利持有人已向该标准的发布机构承诺，同意在公平、合理、无歧视基础
上，许可任何组织或者个人在实施该标准时实施专利。
本标准由中关村数字建筑绿色发展联盟负责管理，由广联达科技股份有限公
司和中国建筑标准设计研究院有限公司负责具体内容的解释。在执行过程中，如
有意见和建议，请寄送解释单位（地址：北京市海淀区西北旺东路 10 号院 中关
村数字建筑绿色发展联盟 邮箱：dbga_admin@163.com）。
本 标 准 主 编 单 位：广联达科技股份有限公司
中国建筑标准设计研究院有限公司
本 标 准 参 编 单 位：北京盈建科软件股份有限公司
中建三局集团有限公司
陕西建工集团股份有限公司
北京市市政工程设计研究总院有限公司
中国建筑西北设计研究院有限公司
北京建工集团有限责任公司
上海同磊土木工程技术有限公司
上海天华建筑设计有限公司
浙江挚典科技有限公司
北京市建筑设计研究院有限公司
中国交通信息科技集团有限公司
广州白云国际机场建设发展有限公司
本标准主要起草人员：袁正刚 汪少山 谭喜峰 李会涛 王秋生
岳 亮 张俊杰 冯俊国 杨震卿 刘济瑀
王 博 高 航 马玉超 王营军 商丽梅
李增银 曲 静 赵 昂 潘啟星 马云海
余地华 周晓帆 时 炜 蒲 靖 李 宁
颜 涯 常 青 张 健 宋萍萍 满延磊
姚旭康 刘晓燕 牟永锋 王 勇 宋银灏
李文俊 邱昱博 宋均涛 鞠沛东 刘林华
刘保宾 希里厦特阿力肯 苏辰彦 孙永辉
刘 洁 郝晨宇
本标准主要审查人员：马智亮 李云贵 谢 卫 张建平 刘美霞
王广明 刘 刚 王广斌 杨富春


目 次

1 总则.......................................................................................................................... 1
2 术语和缩略语.......................................................................................................... 2
2.1
术语 .............................................................................................................. 2
2.2
缩略语 .......................................................................................................... 4
3 基本规定.................................................................................................................. 5
4 数据模式定义.......................................................................................................... 9
4.1
一般规定 ...................................................................................................... 9
4.2
资源层数据模式 ........................................................................................ 11
4.3
核心层数据模式 ........................................................................................ 16
4.4
领域层数据模式 ........................................................................................ 19
5
GFC 文件结构 ...................................................................................................... 21
5.1
一般规定 .................................................................................................... 21
5.2
文件头 ........................................................................................................ 22
5.3
文件体 ........................................................................................................ 22
5.4
模型数据约束关系 .................................................................................... 23
6
GFC 文件应用 ...................................................................................................... 26
6.1
一般规定 .................................................................................................... 26
6.2
合规性验证 ................................................................................................ 27
6.3
GFC 文件读写 ........................................................................................... 28
7
GFC 文件数据安全 .............................................................................................. 48
附录 A 数据模式定义 ................................................................................................ 51
附录 B 构件分类 ...................................................................................................... 110
附录 C 项目属性信息 .............................................................................................. 121
附录 D 楼层属性信息 .............................................................................................. 130
附录 E 构件属性信息 .............................................................................................. 140
附录 F 属性字典表 .................................................................................................. 568
附录 G 枚举值列表 .................................................................................................. 661
附录 H EXPRESS 样例 ......................................................................................... 701
附录 J *gfc 文件示例 ............................................................................................. 732
本标准用词说明........................................................................................................ 735
引用标准名录............................................................................................................ 736





Contents

1 General Principles .................................................................................................... 1
2 Terms and Abbreviations ......................................................................................... 2
2.1
Terms ............................................................................................................ 2
2.2
Abbreviations ............................................................................................... 4
3 Basic Requirements ................................................................................................. 5
4 Data Schemas Definition ......................................................................................... 9
4.1
General ......................................................................................................... 9
4.2
Resource Data Schemas ............................................................................. 11
4.3
Core Data Schemas .................................................................................... 16
4.4
Domain Data Schemas ............................................................................... 19
5
GFC File Structure ................................................................................................ 21
5.1
General ....................................................................................................... 21
5.2
File Header ................................................................................................. 22
5.3
File Body .................................................................................................... 22
5.4
Model Data Constraint Relationships ......................................................... 23
6
GFC File Application ............................................................................................ 26
6.1
General ....................................................................................................... 26
6.2
Compliance Verification ............................................................................ 27
6.3
GFC File Generation .................................................................................. 28
7
GFC File Data Security .......................................................................................... 48
Appendix A Data Schemas Definition ......................................................................... 51
Appendix B Component Classification ..................................................................... 110
Appendix C Project Property Information ................................................................. 121
Appendix D Floor Property Information ................................................................... 130
Appendix E Component Property Information .......................................................... 140
Appendix F Property Dictionary ................................................................................ 568
Appendix G Enumeration .......................................................................................... 661
Appendix H EXPRESS Specification ........................................................................ 701
Appendix J Examples of *.gfc Files .......................................................................... 732
Explanation of Wording in This Standard ................................................................. 735
Normative References List ........................................................................................ 736


1

1 总则
1.0.1
为规范和支撑建筑工程全生命期中基于建筑信息模型的数据表达与数据
交换，统一数据格式，提升数据应用效率和各参与方协同工作水平，制定本标准。
【条文说明】随着我国 BIM 技术的应用发展，在建筑工程领域已制定了不同层级的数字化
标准、BIM 应用标准、存储数据标准等；同时我国在信息模型数据基础标准方面也积极与
国际接轨，但国际标准无中文版、本地化较弱，不利于我国信息模型应用及研究，无法满足
我国工程建设应用的需要，且迭代周期较长，无法适应行业需求。为了满足建筑工程建造全
过程数据交换需求，确保数据传递和交换的一致性，解决数据全生命期存储和交换等问题，
本标准在国内既有标准基础上，借鉴国际标准，结合中国工程建设领域的特点，对建筑工程
的数据存储、数据交换格式和内容进行了规定，旨在打通建筑工程信息模型应用数据流，塑
造自主可控、本土化程度高、全生命期、技术领先和生态开放的数据格式。
1.0.2
本标准适用于建筑工程全生命期各个阶段建筑信息模型的数据交换。
1.0.3
建筑信息模型的数据交换，除符合本标准外，还应符合国家现行有关标
准的规定。

2

2 术语和缩略语
2.1 术语
2.1.1
数据格式 data format
描述数据保存在文件或记录中的规则。
2.1.2
数据交换 data exchange
建筑信息模型数据在建筑工程建造全过程不同应用软件、系统、平台之间的
数据信息传递的过程。数据交换的格式以本标准规定的数据格式作为依据。
2.1.3
数据模式 data schema
建筑信息模型数据的结构、属性、联系和约束的描述。
2.1.4
资源层 resource layer
是信息模型的数据描述基础，是无整体结构的分散信息。
2.1.5
核心层 core layer
是工程信息的整体框架描述，是将资源层信息组织起来，反应现实工程的数
据结构。
2.1.6
领域层 domain layer
是各个工程领域特有的领域数据描述。
2.1.7
类型 type
由基本元素、枚举或实体选择派生的基本信息构成。
2.1.8
实体 entity
根据通用属性和约束定义的信息类，指现实世界中客观存在的并可以相互区
分的对象或事物，是某类事物的集合。
2.1.9
实例 instance
实体类的具体表示，在面向对象编程语言中与类实例相似。
2.1.10 对象 object
可以感知的物体，或者可以想象出明显存在的非物质性的东西。
2.1.11 对象类型 object type
多个对象实例共享的公共特性。


3

2.1.12 元素 element
可以用形状表示、材料表示和其他属性描述的有形实体及有具体特征的无形
实体的统称。
2.1.13 构件 component
又称构件元素。工程主体中独立或与其他部分结合，满足工程主体至少一项
主要功能的部分。
2.1.14 分类 classification
将事物分配到相同类型的种类或类别中的行为。
2.1.15 属性 property
事物固有或获得的特征。
2.1.16 属性集 property set
一个或多个属性的集合。
2.1.17 枚举 enumeration
是一种结构类型，该类型中的特性值可以是按名称标识的多个预定义值中的
一个。
2.1.18 材质 material appearance
用于表现物体外观的各种颜色、纹理和着色参数集合，可以让外观看起来有
光泽、明暗、透明、不透明、发光等要素。
2.1.19 *.gfc 文件 global foundation classes file
也称 GFC 文件，依据本标准的规定形成的、用于表达 BIM 模型及其应用数
据的中性数据文件。附加材质贴图的 GFC 文件，后缀名为“.gfcz”。


4

2.2 缩略语
2.2.1
GFC
全局基础类 global foundation classes
【条文说明】GFC 具有标准化的架构，可以实现建筑信息模型的数据（如对象定义、几何信
息和属性）在不同应用软件、系统、平台之间的无缝传递，可以理解为是传递建筑信息模型
数据的容器，用于建筑工程在全生命期的数据交换和存储。GFC 不依赖于特定软件，具有开
放性和中立性，更加符合我国建筑工程 BIM 应用的实际需求。中文称为“全局基础类”，
也称为建筑工程领域的“数字建筑数据格式”。
2.2.2
ID
标识 Identification
2.2.3
GUID
全局唯一 ID 码 Globally Unique Identifier
2.2.4
EXPRESS
一种表达产品数据的标准数据建模语言 EXPRESS（data modeling language）
2.2.5
STEP
产品数据存储与交换格式标准 Standard for the Exchange of Product Model
Data
2.2.6
SDK
软件开发工具包 Software Development Kit
2.2.7
NURBS
非均匀有理 B 样条 Non-Uniform Rational B-Splines
2.2.8
XML
可拓展标记语言 eXtensible Markup Language
2.2.9
JSON
一种轻量级的数据交换格式 Java Script Object Notation

5

3 基本规定
3.0.1
建筑信息模型的数据交换，应通过传递数据格式的方式对建筑信息模型
的数据模式、数据规则进行约束。
3.0.2
建筑信息模型的数据模式架构应由领域层、核心层和资源层 3 个概念层
组成，如图 3.0.2 所示，各概念层对象的数据定义应符合下列规定：
图 3.0.2 建筑信息模型数据模式架构
1
被重复引用的最基础数据，应在资源层进行定义和描述；
2
建筑信息模型的核心框架和核心扩展数据对象，在核心层进行定义和描
述；
3
工程领域所特有的数据对象，应在领域层进行定义和描述。
【条文说明】本标准所定义的数据模式架构与分层，参考了现行国家标准《建筑信息模型存
储标准》GB/T 51447-2021，编制组认真研究了其共享层的内容：共享建筑元素、共享建筑
服务元素、共享部件元素、共享设施元素、共享管理元素；并对共享层实现跨专业信息交换、
细化系统组成、增强模型的表达能力的作用进行了充分分析。在调研与实践过程中，发现共
建筑
结构
暖通
给水
排水
电气
对 象
属 性
关 系
截 面

基本
类型
形 体
施工
管理




枚举
几何
拓扑
渲染
数据
资
源
层

......
……
核
心
层
……
领
域
层
6

享层虽然提供了上述作用，但也存在一些不便利性，如：
1.
复杂性：随着共享层中构件和关系的增加，其复杂性也随之增加，可能给学习和使
用带来难度。
2.
更新和维护挑战：随着技术和规范的更新，共享层需要定期更新和维护，以保持其
相关性和准确性。
3.
兼容性问题：不同软件对共享层的支持程度可能不同，可能会导致兼容性问题。
4.
性能考虑：处理大型项目时，共享层中大量的数据和关系可能会影响软件的性能。
本标准在定义数据模式架构与分层时，编制组在保证 GFC 数据模式架构可促进多专业
协作、增强数据重用性、增强数据一致性、支持扩展性的基础上，简化了概念层，并经过了
相关软件开发及项目验证，简要概括为：
1.
简化数据引用方式，减少不必要的复杂性，定义构件元素（GfcElement），通过各
专业的构件分类编码建立映射关系，完成数据引用，增强数据的一致性。详见本标准 4.4
章节、5.4 章节。
2.
在多专业协同、数据复用性方面，定义项目属性信息、楼层属性信息、机电专业公
共构件分类及其对应属性，通过标准化的构件和属性信息，促进不同专业间的协作和信
息共享，数据引用方式亦通过构件分类编码及属性代码完成。详见本标准 4.4 章节及相
关附录。
3.
定制化和拓展性上，允许用户根据特定需求定制专业构件及相关专业信息，并提供
扩展机制以适应特定项目或专业领域的需要，更加符合我国工程建设的特点。
4.
持续更新和可维护下，通过简化数据引用方式，将数据类型与业务信息相对解耦，
在简化模型和文档的同时，软件开发人员与工程技术人员的边界更加清晰，增强了数据
管理和检索效率，提高更新时效性与维护便利性。
基于以上研究，GFC 有效的强化了数据模式架构的易用性与稳定性，提高其在建筑信
息模型中的实用性和效率。同时，在增强软件支持、改进数据映射方面编制组将持续完善。
3.0.3
建筑信息模型数据模式的各概念层应符合下列规定：
1
资源层应包含全部独立的资源模式，不应设 GUID，且不得独立于其它
层的定义独立使用；
2
核心层应定义最通用的实体，每个实体应拥有 GUID、所有者和历史继
承消息；
3
领域层应定义专业领域特有的产品、过程或资源实体，实现专业之间的
数据交换和共享。
3.0.4
数据模式各概念层间的引用应遵循重力原则运行，每个层应引用同层和
下层资源，不应引用上层资源。
7

3.0.5
建筑信息模型数据的扩展可采用实体扩展、属性集扩展的方法，并应符
合下列规定：
1
扩展具有特殊几何形体的实体时，宜采用实体扩展方法，扩展新的工程
实体类；
2
当既有实体对象的特征描述不足时，宜采用属性集扩展方法，扩展新的
实体属性集定义。
【条文说明】在拓展实施流程上，先与既有的 GFC 对象进行对比，找到数据结构中新扩展
对象与既有 GFC 对象类型在概念、描述、分类、属性等方面的最佳匹配项；优先考虑通过
扩展既有 GFC 对象的属性集等方式，当属性集的扩展方式不满足要求时，采用扩展既有对
象的实体子类或者新类。在进行扩展时保证数据信息与本标准规定的语义和数据结构有最
大兼容性，能为不同软件和平台所识别。
3.0.6
建筑信息模型数据在使用过程中可根据具体需求进行继承和扩展，并应
符合下列规定：
1
工程领域的专有对象，应在领域层扩展；
2
核心层和资源层数据可根据数据交换的需求扩展。
3.0.7
数据模式的定义采用 EXPRESS 语言表达，并应符合现行国家标准《工
业自动化系统与集成 产品数据表达与交换 第 11 部分：描述方法：EXPRESS 语
言参考手册》GB/T 16656.11 的有关规定。
【条文说明】本标准规定的数据表达遵循《工业自动化系统与集成产品数据表达与交换》
GB/T 16656-2010 标准，主要依据的标准包括《工业自动化系统与集成产品数据表达与交换
第 1 部分：概述与基本原理》GB/T 16656.1-2008、《工业自动化系统与集成 产品数据表达
与交换 第 11 部分：描述方法 EXPRESS 语言参考手册》GB/T 16656.11-2010，本条中规定
的面向对象的建模语言指 EXPRESS 建模语言。
3.0.8
建筑信息模型按 GFC 格式表达时，应根据本标准规定的数据模式架构和
定义，按照《工业自动化系统与集成 产品数据表达与交换 第 21 部分：实现方
法 交换文件的结构和纯正文编码》GB/T 16656.21 表达为*.gfc 文件。
【条文说明】即 GFC 文件，本标准规定的文件结构遵循《工业自动化系统与集成产品数据
表达与交换》GB/T 16656-2010 标准，主要依据的标准包括《工业自动化系统与集成 产品
数据表达与交换 第 21 部分：实现方法交换文件结构的纯正文编码》GB/T 16656.21-2008。
3.0.9
GFC 文件的结构应采用 STEP 标准中的规定，由文件头和文件体构成。
3.0.10 GFC 文件的应用应基于 GFC SDK 进行，编译器应支持 C++11 标准。
8

【条文说明】C++11 是 ISO/IEC 14882:2011-Information technology -- Programming
languages -- C++11 标准的简称，也是 C++编程语言的第三个官方标准。本标准提供 C++开
发的 SDK，并公开发布，实现对 GFC 文件的读、写功能，并支持向前向后兼容、大文件处理。
3.0.11 建筑信息模型的数据交换应基于 GFC 文件实现，如图 3.0.11。

图 3.0.11 基于 GFC 文件的数据交换路线
【条文说明】建筑信息模型通过映射关系由插件导出 GFC 文件，按照本标准规定的 SDK 要
求对 GFC 文件进行应用，GFC 文件通过通用数据环境流转至其他应用工具，完成 GFC 文
件在建筑工程全生命期中的数据交换及存储。
3.0.12 GFC 文件应支持建筑信息模型在勘察、设计、施工和运维各阶段，以及
在碳排放计算、智慧城市场景的应用。
【条文说明】GFC 文件定义的数据模式，在领域层包括建筑专业、结构专业、暖通专业、
给水排水专业、电气专业以及施工管理，所涉及的构件及构件属性信息满足 BIM 模型在勘
察设计、方案设计、施工图设计、施工图审查、施工深化设计、结构计算、钢结构专项、施
工管理、算量、装配式专项、碳排放计算、节能专项等阶段或专项的应用需求。并可根据具
体需求，按照本标准的规定进行扩展。
3.0.13 GFC 文件以及关联的数据文件的生产、交换、存储过程应满足数据安全
要求。


GFC
建筑设计软件
结构设计软件
机电设计软件
审查软件
算量软件
施工深化
软件
CIM 平台
映射 GFC
对象/属性/关系
写 GFC
SDK
合规性验证/浏览
/签章
读 GFC
SDK
其他
其他设计软件
通用数据环境
映射 GFC
对象/属性/关系
9

4 数据模式定义
4.1 一般规定
4.1.1
建筑信息模型的数据模式定义所描述的建筑对象应覆盖建筑工程生命期
的各个阶段。
4.1.2
数据模式定义采用 EXPRESS 语言表达，并应符合以下命名规定：
1
所有的类型、实体、规则和函数的名称均应以 “Gfc”为前缀，并采用