基于图论的建筑机电设备逻辑关系自动提取方法

随着建筑信息模型(BIM)在建筑施工及运维阶段的深入应用,建筑机电设备的逻辑 关系自动提取成为进一步应用的瓶颈。针对建筑机电系统信息模型应用过程中逻辑连接关系应 用需求高、判断复杂的问题,提出了一种基于图论的建筑机电设备逻辑关系自动提取方法。基 于 BIM,将机电系统抽象为无向连通图,连接器抽象为图的边,机电设备、管道、管道附件等 抽象为图的节点,将一片管道抽象为管道团,将设备与大量管道的复杂连接转换为设备到几个 管道团的简单连接,从而将机电系统逻辑关系自动生成的问题转换为无向连通图求解的问题, 建立了机电构件物理连接关系提取方法、设备逻辑连接关系自动生成和设备连接路径计算方法, 实现了建筑机电系统逻辑关系快速、准确、智能的提取。该方法在工程中的实施有利于基于 BIM 的机电系统运营维护管理,有利于实现建筑的全生命期信息管理。     

基于图论的建筑电气设备连接逻辑自动生成模型

为了更好地描述建筑电气设备之间的连接关系，设计了基于图论的建筑电气设备连接逻辑自动生成模型。依据图论原理和建筑电气设备的共通性，以设备和配件连接关系的交叉点作为连接器，以连接关系的边为无向拓扑图的边，形成电气设备拓扑图并以邻接矩阵形式存储，利用Dijkstra算法计算设备最短连接路径，完成电气设备连接逻辑自动生成。实例结果表明：该模型获取的阀门、泵和机组之间的逻辑关系清晰明了，且当建筑配件数量为2000个时，其逻辑提取耗时仅为9.23 s,逻辑提取能力强，能有效获取设备连接最短路径，清晰描述电气设备之间逻辑关系。     

基于BIM的运维阶段设备构件预警管理系统研究

为保证建筑设备、构件在运维阶段的良好经营管理,基于建筑信息模型（BIM）,运用VB+SQL Server软件开发技术,构建了基于BIM的运维阶段建筑构件预警管理系统,实现了BIM模型中的构件、设备预警信息完整导入到预警管理系统中进行监控与管理。在系统中制作了待检设备构件库,实现将临检设备信息以邮件和短信的形式发送到运维管理人员邮箱、手机中。配置二维码信息库,在系统中直接将信息库中的文本信息生成二维码并统一管理,实现了文本信息和二维码信息的双重协同管理。     

基于BIM的建筑运维管理系统研究

对建筑运维管理的内涵和传统建筑运维管理存在的问题进行了阐述，利用BIM的优势，针对传统建筑运维存在的问题，研究了基于IFC标准的BIM运维系统的架构，设计了基于BIM的建筑运维管理系统总体框架，构建了基于BIM的建筑运维管理系统。实现了运维数据的集成共享，提高了建筑运维管理的效率和信息化水平，为以后建筑运维管理的研究提供参考。     

工程咨询业如何实现智能化(下)

2.3.3.2BIM运维平台建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)是连接建设与运营过程的信息化平台。BIM平台是建筑物控制系统与全部相关业务的管控平台,也是建筑物控制系统的整合平台。对工程建设和运维全过程进行管理,可以极大地提升管理效率,使工程建设与运维等阶段产生良好的效益。     

基于构件形状分布和配准位置的BIM 模型对比方法

建筑全生命周期的各个阶段中会出现各种不同版本的BIM 模型,其间的差异可以 对建筑的施工和运维阶段提供决策支持。大部分BIM 模型对比都是基于目视检查、手动计数和 选择性属性检查。尽管目前有学者和相关机构研究了一些自动比较BIM 模型的方法,但大多依 赖于模型中构件的ID,而且比较的结果无法直观地体现到具体构件、具体属性上。针对以上问 题,提出了一种基于形状分布和位置配准的BIM 模型对比方法,即提取构件特征进行构件匹配, 从构件级进行BIM 模型对比。首先根据构件的几何信息构造构件的形状分布,计算类型相近构 件的形状分布之间的相似度;再配准构件的位置,计算位置之间的相似度;然后结合2 个相似 度进行构件匹配,比较匹配构件之间的差异;最后得出模型间的差异,并利用WebGL 进行可 视化展示。该方法忽略了构件ID 变化对模型对比的影响,并且能得出模型构件级别的差异。     

BIM技术在火灾自动报警系统中的应用研究

利用BIM技术开发了火灾自动报警系统组件库,并通过在实际建筑模型中的应用,实现了建筑内火灾自动报警系统中各设备的三维可视化查看、详细信息参数查询查看等功能,进而分析了BIM技术在建筑消防设施管理中的应用优势与前景,促进了建筑消防设施管理的精细化、可视化与信息化,提高了消防管理的效率和水平。     

基于BIM技术的建筑机电安装误差检测方法

建筑行业的信息化进程与施工阶段的信息化发展水平,存在着密切的联系。BIM技术作为一个新的生产工具,具有管线综合排布和数字化加工等特点,基于BIM技术的建筑机电安装误差检测方法。搭建BIM机电安装应用平台,获取现场安装中的信息数据,与实际理论信息进行可视化对比分析。将机电安装设备作为独立空间项目,相对空间关系下建立变换矩阵,根据安装的不同矢量关系,确定具体误差检测位置。专业模型内确定检测方案,采用单一专业和多专业管线相结合方式,综合碰撞检测安装误差,实现方法设计。实验结果表明：以多个安装误差数据为测试前提,应用该方法,可以保证在0.1s内完成误差检测,且检测结果与实际数据相一致,具有较高效率和准确度,可以为建筑工程机电安装提供技术保障。     

基于 BIM 的人工智能方法综述

建筑信息模型(BIM)作为建筑领域的新兴技术,正在深远地影响着建筑行业的发展, 而人工智能(AI)技术的跨学科应用也日趋广泛。将 BIM 与 AI 方法结合,有着良好的可行性与 广阔的前景,但目前国内外的相关研究应用仍处于初级阶段。在广泛调研国内外相关研究的基 础上,从技术、系统、应用 3 个层面,对基于 BIM 的 AI 方法相关研究进行综述,介绍该领域 常用的 AI 技术,典型开发平台与开发方法,以及基于 BIM 的 AI 方法在设计、施工、运维等各 建筑阶段中的成功应用。在此基础上,对该领域存在的问题与挑战加以分析,总结问题原因, 并对其未来发展方向加以展望。     

基于BIM和物联网的智慧建筑运维系统设计

针对传统建筑运维管理效果差的问题,提出基于BIM技术和物联网技术的智慧建筑运维系统。利用BIM技术对建筑物中的室内多维信息进行前端集成可视化开发,通过物联网实现室内建筑中各传感器和摄像头数据的传输,以监测室内建筑的多维信息;基于WiFi信号的室内定位算法和最大似然法获取人员位置信息,并求出室内人员位置坐标。实验结果表明,提出定位方法真实坐标与测量坐标的欧式距离范围为0.03 m～0.09 m,平均误差为0.056 m,误差相对较小,能够满足室内建筑内人员定位。通过Web可视化发现,采用本系统能够实现建筑环境、能耗、空间利用率、人员位置信息及人员舒适度的可视化,本系统丰富了传统运维管理模式,提高了运维管理效率。     

Analysis of early-design timber models for sound insulation

Timber construction is associated with a low carbon footprint and offers a high degree of sustainability. However, it poses challenges considering sound insulation. Acoustic analyses, which could require major expensive and time consuming changes in the building design, are typically performed once the design is already in the detailed stage. By using building information modelling (BIM), it is possible to shift the planning of the building physics, including acoustic analysis, to earlier phases. To make this possible, building models must include all the information necessary to perform acoustic analyses. One important part of acoustic analysis is identifying junctions between elements and map them to the junction types in standards. Until now, this investigation involves tedious manual processing for extracting multiple topological dependencies between different elements. Hence, this paper presents a framework for a seamless workflow between building models and acoustic analysis tools, based on an analysis of data models. The framework extracts and analyzes the element types, their geometry, and the connections of the individual elements in relation to each other. Through topological reasoning, along with a set of logical rules, the proposed framework identifies fifteen types of junctions, which can be distinguished acoustically for timber construction. The approach was evaluated in a prototypical implementation using a real-world model based on Industry Foundation Classes (IFC) as an example, in which the potential connection types were successfully extracted. This paper shows that junction analysis can be done with a geometric analysis to fill in missing semantic information about junctions of elements from the original data model.     

面向虚拟施工的BIM 模型组织与优化

建筑信息模型(BIM)技术的拓展应用给建筑业的发展带来了新的动力。虚拟施工 (VC)技术作为BIM 技术在施工阶段的延伸,能够更好地对施工过程进行模拟与优化,提前检测 施工过程中可能存在的问题,从而减少返工、提高施工效率。但是,大量的数据处理工作降低 了施工模拟的效率。本研究为了提高VC 过程中动态模拟、分析和渲染的效率,通过构建多层 次建模规则,首先定义了设计各专业、施工工人和机械在不同阶段相应发展程度(LOD)的BIM 模型,然后结合场景管理的理念对虚拟施工场地进行合理地划分与组织,并在不同规模的场景 中调用不同详细程度的BIM 模型加以渲染,以实现不同规模场景中施工过程的高效动态模拟与 分析。本研究期望,可为虚拟施工的有效实施提供一定参考。     

基于BIM与知识图谱的智能化审图系统设计与实现

针对传统建筑审图存在的人工依赖性强、数据难融合共享和审查内容可视化水平低等问题,提出一种基于BIM与知识图谱的建筑智能审图方法;首先,利用知识图谱技术将繁杂的建筑规范文本数据关联为结构化知识,建立知识与数据间的语义联系;其次,鉴于BIM模型的多源异构特性,提出基于IFC的建筑数据信息提取整合,为后续建筑智能化审图实现提供数据基础;最后基于HTML5网络框架和人工智能技术设计开发了具有三维可视化、跨平台等功能的建筑智能审图系统,实现了建筑模型网页端显示及可交互操作、审图内容可视化展示、规范条文对应显示等功能;经实际建筑项目实验测试,该系统有效实现了被审建筑模型的智能化审图,并自动检测出不符合规范的建筑模型构件,一定程度上提升建筑行业智能化审图水平。     

基于 BIM 的水务工程全生命周期管理平台研究与设计

为解决当前水务工程相关信息分散、参建各方协同难和共享难、建设和运维阶段数据难以衔接等问题,进一步促进水务工程建设和运维管理提质增效,在综合分析水务工程业主需求和BIM技术特点的基础上,面向业主需求构建了基于BIM水务工程全生命周期管理平台,涵盖BIM模型管理、工程建设管理、工程运维管理等各项业务,实现水务工程全生命周期信息管理和传递,业务管理全过程横向贯通、纵向比较、在线监控和智能分析,并创新性推动建设全过程渐进式数字化移交,促进实体资产与数字资产双交付。目前平台部分功能已在实际中应用,在一定程度上解决了水务工程建设和运维管理粗放、信息集成与协同困难等问题,进一步验证了平台全生命周期理念的应用价值。     

State of the art in damage information modeling for RC bridges – A literature review

In Germany, bridges have an average age of 40 years. A bridge consumes between 0.4% and 2% of its construction cost per year over its entire life cycle. This means that up to 80% of the construction cost are additionally needed for operation, inspection, maintenance, and destruction. Current practices rely either on paper-based inspections or on abstract specialist software. Every application in the inspection and maintenance sector uses its own data model for structures, inspections, defects, and maintenance. Due to this, data and properties have to be transferred manually, otherwise a converter is necessary for every data exchange between two applications. To overcome this issue, an adequate model standard for inspections, damage, and maintenance is necessary. Modern 3D models may serve as a single source of truth, which has been suggested in the Building Information Modeling (BIM) concept. Further, these models offer a clear visualization of the built infrastructure, and improve not only the planning and construction phases, but also the operation phase of construction projects. BIM is established mostly in the Architecture, Engineering, and Construction (AEC) sector to plan and construct new buildings. Currently, BIM does not cover the whole life cycle of a building, especially not inspection and maintenance. Creating damage models needs the building model first, because a defect is dependent on the building component, its properties and material. Hence, a building information model is necessary to obtain meaningful conclusions from damage information. This paper analyzes the requirements, which arise from practice, and the research that has been done in modeling damage and related information for bridges. With a look at damage categories and use cases related to inspection and maintenance, scientific literature is discussed and synthesized. Finally, research gaps and needs are identified and discussed.     

基于智能视觉和BIM的建筑装配过程的高精度控制

为了确保建筑装配过程能实现开发商定义的工业化标准,需要进行建筑装配过程高精度控制。使用当前方法在建筑装配的过程中对建筑装配成本、质量的控制效果达不到开发商的要求;为此,提出一种基于智能视觉和BIM的建筑装配过程高精度控制方法;首先采用BIM技术通过计算机虚拟建筑装配场地布置,建立BIM建筑装配模型,并在BIM建筑装配模型中输入建筑配件以及施工项目相关的所有信息,其次,在BIM建筑装配模型的各个施工构件上加上时间参数和成本计划,构成5D BIM建筑装配模型,对优化完成的5D BIM建筑装配模型进行虚拟建造,调整进度和成本计划,进而将BIM和智能视觉技术相结合,实现整个建筑装配过程的三维可视化指导操作;实验结果表明,所提方法能够有效提高施工效率,且建筑装配成本控制精度较高。     

基于BIM管网漏水事故处理的本体建模与推理

建筑行业经历了由纸质的图纸到二维的CAD制图,再到以构件为基础的BIM建筑信息模型的变迁,信息化革新提高了建筑项目的效率和质量,并缩短了建筑施工周期。然而,当前建筑信息集成的方式主要基于BIM模型库和关系型数据库,无法实现柔性地基于用户需求的信息组织与传递,极大地增加了信息传递中的承载量,造成系统响应速度慢和效率低下。通过分析建筑工程信息集成与交互的现状,提出基于本体的建筑信息组织与交互模型,并建立建筑信息对本体的映射机制和推理方式。最后以建筑项目运维阶段的管网漏水为实例,分别使用CPN Tools和Jena工具建立本体构架和推理规则,实现漏水区段的定位、关联原因分析及解决方案确认。     

Formalized knowledge of construction sequencing for visual monitoring of work-in-progress via incomplete point clouds and low-LoD 4D BIMs

Over the last few years, new methods that detect construction progress deviations by comparing laser scanning or image-based point clouds with 4D BIM are developed. To create complete as-built models, these methods require the visual sensors to have proper line-of-sight and field-of-view to building elements. For reporting progress deviations, they also require Building Information Modeling (BIM) and schedule Work-Breakdown-Structure (WBS) with high Level of Development (LoD). While certain logics behind sequences of construction activities can augment 4D BIM with lower LoDs to support making inferences about states of progress under limited visibility, their application in visual monitoring systems has not been explored. To address these limitations, this paper formalizes an ontology that models construction sequencing rationale such as physical relationships among components. It also presents a classification mechanism that integrates this ontology with BIM to infer states of progress for partially and fully occluded components. The ontology and classification mechanism are validated using a Charrette test and by presenting their application together with BIM and as-built data on real-world projects. The results demonstrate the effectiveness and generality of the proposed ontology. It also illustrates how the classification mechanism augments 4D BIM at lower LoDs and WBS to enable visual progress assessment for partially and fully occluded BIM elements and provide detailed operational-level progress information.