基于云计算的半结构化BIM数据库研究

近十年来,BIM技术得到快速发展,但现有技术和系统仍难以支持面向建筑全生命期的BIM数据的存储和交换.因此,本研究提出一种基于云计算的BIM数据集成与服务技术,采用NoSql型数据库Hbase实现海量BIM数据的分布式存储和虚拟集成,并支持统一的信息访问.本文着重介绍其中最重要的半结构化BIM数据库的概念模式和实现.该数据库通过有机结合IFC数据模型特性和Hbase的分布式存储等特点,避免了空间浪费以及复杂Join操作等问题.相对于已有BIM数据库,该数据库具有查询效率高、可扩展性好等优势,更适合存储和管理BIM数据,为分布式BIM数据集成与服务技术的实现奠定了良好基础,具有一定的使用价值和应用前景.     

BIM技术在邢汾高速公路工程建设中的研究和应用

为提高邢汾高速公路建设工程的管理水平,项目建设方与清华大学合作,首次将BIM和4D-CAD技术应用于高速公路工程建设管理中。针对高速公路点多线长特点,提出了多细度BIM施工模型以及相应的多层次4D施工管理技术,开发了"基于BIM的邢汾高速公路4D建设管理系统",并应用于实际工程中。通过创建邢汾高速公路整体线路、工程标段、重点桥隧/路段等不同细度的BIM施工模型,实现了基于BIM的宏观、中观和精细化管理相结合的多层次4D施工管理和可视化模拟。本研究为高速公路工程建设的BIM应用提供了方法、技术、系统和应用示范,可明显提高工程建设管理的信息化水平和效率。     

建筑机电系统物理连接关系自动修复方法

建筑机电设备逻辑关系自动提取成为建筑信息模型(BIM)从施工向运维阶段应用的 关键技术要点之一。针对实际工程项目 BIM 模型中设备、管线之间的物理连接错误、缺漏较多、 自动化提取设备逻辑连接关系难度高等问题,提出了建筑机电系统物理连接关系自动修复和效 率优化的方法。针对跨文件连接断点、错位连接、连接方向错误等 3 类问题进行准确定义,提 出自动检查和修复方法,能够自动快速修复现有 BIM 模型中常见的物理连接大量缺失的问题。 该方法在工程的实施支持施工 BIM 模型向运维 BIM 模型的快速转化,有利于实现基于 BIM 的 机电系统运维维护管理。     

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BIM的工程计量与数据交换应用研究

本研究利用BIM技术实现工程造价中的成本管理,建立了我司在商务条线中基于BIM技术实现算量的技术方案。通过对比研究现行的建筑工程成本预算软件以及BIM构件的连接扣减关系,验证了BIM工程计量的准确性;根据工程量清单计价规则归纳总结了基于工程算量的BIM建模标准以及BIM构件的工程量数据交换标准。     

基于OpenGL的建筑施工虚拟仿真平台的研究与开发

本文针对当前商品化虚拟仿真软件的硬件配置要求过高、价格昂贵以及二次开发功能不足等局限性,在已有4D-GCPSU图形平台基础上,自主研究开发基于OpenGL的建筑施工虚拟仿真平台。通过对3D模型进行材质、纹理、光照等真实感处理,实现了真实感模型渲染。应用OpenGL的双缓存技术实现3D动态模拟和动画显示,并通过人机交互技术提供了虚拟场景的创建和控制功能。该平台经实际工程的应用测试,取得了较好的真实感模型渲染和3D动画显示效果,可支持基于4D技术的建筑施工虚拟仿真与动态管理,具有实际应用价值。     

基于改进模拟退火的乡村垃圾投放点选址优化

针对乡村地区垃圾投放点选址通常未考虑建筑朝向、缺少对垃圾投放点影响的量化等问题,基于乡村地区倾斜摄影模型,结合乡村建筑物的特点,提出一种改进模拟退火算法的乡村垃圾投放点选址优化方法。基于先验的地理信息数据提出确定垃圾投放点初始候选位置的原则,设计了基于倾斜摄影模型计算垃圾投放距离和垃圾影响距离的方法;引入房屋朝向因子,构建适用于乡村地区垃圾投放点选址问题的多目标优化模型;提出新的邻域策略,较传统模拟退火算法更容易跳出局部最优。通过初始候选位置的优化降低了大量垃圾投放点选址问题的复杂度,最优方案较好的平衡了垃圾投放距离和垃圾影响范围等影响因素,在东南沿海某村庄垃圾投放点选址中验证了方法的有效性;通过对比分析证明具有较高的搜索效率、选址结果也更为合理。     

基于多源数据的既有古建筑数字化建模技术

既有古建筑形体复杂,图纸资料不全,参数化建模难度大。基于此,综合应用BIM、三维激光扫描、航拍倾斜测量等技术采集古建筑数字化模型,并研究基于多源数据的融合技术,形成了既有古建筑物精细建模的方法。通过在上海玉佛禅寺改扩建工程项目的应用表明,该方法可快速地建立既有古建筑的数字化模型,并支持在既有建筑改建过程中的应用,具有一定的推广价值。     

基于物联网与WebGL技术的移位远程智能监控平台

大雄宝殿平移顶升是上海玉佛禅寺维修改造的关键工序,危险性大,施工过程监控要求高。基于此,综合采用物联网、BIM、WebGL等技术研发了玉佛禅寺大雄宝殿平移顶升施工过程远程监控平台,实现对平移顶升进度、油缸压力、结构变形、佛像倾斜的实时监测和4D模拟,并结合施工工况进行多维度智能预警,方便各级管理人员及时了解平移顶升过程的进度、安全情况,保障施工顺利进行。