Последнии достижения в области построения информационных моделей зданий

3th year student

National Research Moscow State University Of Civil Engineering

Russia, Moscow

Kyzovatkina N.V.

3th year student

National Research Moscow State University Of Civil Engineering

Russia, Moscow

RECENT ADVANCES ON BUILDING INFORMATION MODELING

Annotation : This special article aims to bring researchers from academia and industry together to report and explore new methodologies and applications in BIM and review the latest progress in this field. Out of about forty submissions, five research articles have been selected and included in this special issue due to their good quality and relevance to the theme. The selected papers address various aspects, including a translation approach between BIM and building energy modeling, a practical method with application to facility management (FM) using 2D barcodes and BIM technologies, a BIM-based virtual environment for fire emergency evacuation, a BIM data application to building performance simulation software for the early phases of building design, and a BIM-based approach in construction to support the construction procurement process.

Технология построения информационного моделирования (BIM) все больше привлекает внимание в области архитектуры, инженерии и строительства (AEC). В отличие от традиционной технологии автоматизированного проектирования (САПР), технология BIM позволяет хранить как геометрическую информацию, так и богатую семантическую информацию о строительных моделях, а также их взаимоотношения для поддержки обмена данными по жизненному циклу. Что касается внедрения информационных технологий (ИТ), BIM является новой тенденцией в отрасли AEC. Тем не менее, BIM по-прежнему страдает от отсутствия фундаментальных исследований, таких как представление, обмен и совместимость информации. Кроме того, исследования по различным приложениям BIM также очень перспективны. Эти тенденции создают новые проблемы и возможности для исследователей.

Обмен данными между проектно-конструкторскими представлениями и представлением энергетического моделирования был одной из главных задач в процессе проектирования, в результате чего процесс моделирования энергоэффективности здания часто исключается из процесса. Процесс перевода является трудоемким, подверженным ошибкам. Несмотря на то, что были разработаны инструменты для поддержки генерации энергетической модели из проектной модели, разногласия все еще существуют между различными моделями. На практике многие проблемы возникают из-за создания инструментов моделирования энергии, которые не могут использовать объектноориентированное программирование (ООП) и не позволяют легко отображать объектно-ориентированную конструкторскую модель. Чтобы улучшить и повысить эффективность перевода модели, В. Чонг и др. в своем документе под названием «Перевод моделирования построения информации для построения энергетического моделирования с использованием определения модели» предлагают переводный подход для перевода между BIM и моделированием энергетической модели здания (BEM) который использует Modelica, объектно-ориентированную декларативную среду моделирования на основе уравнений. Инструмент, названный BIM2BEM, был разработан с использованием метода моделирования данных, чтобы обеспечить бесшовные переводы моделей геометрии здания, материалов и топологии. Используя моделирование данных, авторы создали определение представления модели (MVD), состоящее из модели процесса и диаграммы классов. Модель процесса демонстрирует сопоставление объектов между BIM и модельным BEM (ModelicaBEM) и облегчает определение требуемой информации во время переводов моделей. Диаграмма классов представляет отношения информации и объекта для создания промежуточного пакета классов между BIM и BEM. Реализация пакета промежуточного класса позволяет осуществлять системный интерфейс (Revit2Modelica) для автоматического перевода данных BIM в ModelicaBEM. Чтобы продемонстрировать и обосновать подход, сравнения результатов моделирования были проведены через несколько тестовых примеров.

Управление объектами (FM) стало важной темой исследований в области эксплуатации и технического обслуживания. Эффективное управление объектом чрезвычайно сложно из-за разнообразных условий. Одной из трудностей является производительность двумерной (2D) графики при отображении объектов. BIM использует точную геометрию и соответствующие данные для поддержки объектов, изображенных в 3D-объектно-ориентированной САПР. Чтобы решить эту проблему, Y.-C. Lin и др. в своей статье под названием «Разработка мобильной системы управления BIM / 2D на основе штрих-кодов» предлагают практический метод с применением FM, который использует интегрированный 2D штрих-код и подход BIM. Используя 2D-штрих-код и технологии BIM, в этом исследовании предлагается мобильная автоматизированная система управления объектами BIM (BIMFM) для персонала FM на этапе эксплуатации и обслуживания. Затем мобильная автоматизированная система BIMFM применяется в отдельном тематическом исследовании коммерческого строительного проекта на Тайване, чтобы проверить предлагаемую методологию и продемонстрировать ее эффективность на практике. Комбинированные результаты показывают, что BIMFM-подобная система может быть эффективным мобильным автоматизированным инструментом FM. Преимущество мобильной автоматизированной системы BIMFM заключается не только в повышении эффективности работы персонала FM, но также в содействии обновлению FM и передаче обратно в среду BIM.

Недавние исследования в области управления чрезвычайными ситуациями в строительстве подчеркнули необходимость эффективного использования динамично изменяющейся информации о зданиях. BIM может сыграть значительную роль в этом процессе благодаря своему всестороннему и стандартизованному формату данных и интегрированному процессу. Для решения этой проблемы Б. Ван и др. в своей статье под названием «Виртуальная среда на основе BIM для экстренной эвакуации во время пожара» представили виртуальную среду на основе BIM, поддерживаемую виртуальной реальностью (VR), и механизм игры для решения нескольких ключевых вопросов для создания системы управления чрезвычайными ситуациями, например, своевременное обновление двухсторонней информации и повышение осведомленности о чрезвычайной ситуации. Основное внимание в этой статье уделяется тому, как использовать BIM в качестве всеобъемлющего поставщика информации о строительстве для работы с технологиями VR для создания адаптивной захватывающей серьезной игровой среды для обеспечения руководства по эвакуации в режиме реального времени. Инновация заключается в бесшовной интеграции между BIM и средой VR, тем самым нацеливаясь на практическое решение проблем за счет использования самых современных вычислительных технологий. Система была проверена на ее надежность и функциональность в отношении требований к разработке, и результаты показывают многообещающий потенциал для поддержки более эффективного управления аварийными ситуациями.

Методы интеллектуального анализа данных часто не используются в сочетании с технологией моделирования информации о зданиях (BIM). Тем не менее применение методов интеллектуального анализа данных в базе данных моделей BIM может дать ценную информацию о ключевых шаблонах проектирования, которые неявно присутствуют в этих моделях BIM. Затем архитектурный дизайнер сможет использовать предыдущие данные из существующих строительных проектов в качестве значений по умолчанию для создания программного обеспечения для моделирования производительности на ранних этапах проектирования здания. К. Хияма в документе «Присвоение надежных значений по умолчанию в программном обеспечении для моделирования производительности для улучшения принятия решений на начальных этапах проектирования зданий» предложил метод минимизации величины изменения этих значений по умолчанию на последующих этапах проектирования. Этот подход поддерживает точность результатов моделирования на начальных этапах проектирования здания. В этом исследовании представлен аргумент, демонстрирующий значение нового метода. Сначала оценивается изменение идеальных значений по умолчанию для различных условий проектирования зданий. Далее исследуется влияние каждого условия на эти вариации. Обнаружено, что глубина пространства сильно влияет на идеальное значение по умолчанию отношения между окнами и стенами, в то время как ориентация окна оказывает незначительное влияние. Кроме того, наличие или отсутствие контроля освещения и естественной вентиляции существенно влияет на идеальное значение по умолчанию. Эти эффекты могут быть использованы для определения типов строительных условий, которые следует учитывать для определения идеальных значений по умолчанию для нового проекта проектирования зданий.

Наконец, А.А. Коста и А. Грило в своем документе под названием «Электронные закупки на основе BIM: инновационный подход к строительным электронным закупкам» описывают конкретное приложение BIM с подходом к электронным закупкам в строительстве, который использует BIM для поддерживания процесса закупок в строительстве. Результатом этого является интегрированный и электронный инструмент, связанный с богатой базой знаний, способной к передовым операциям и способным укреплять отношения транзакций и сотрудничество в цепочке поставок. Прототип E-закупки на основе BIM был разработан с использованием различных существующих электронных решений и сервера IFC и был протестирован в экспериментальном исследовании, которое поддерживало дальнейшее обсуждение результатов исследования.