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基于Revit的BIM信息集成平台系统探讨[工程论文]

  • 论文价格:100
  • 用途: 硕士毕业论文 Master Thesis
  • 作者:上海论文网
  • 点击次数:160
  • 论文字数:52566
  • 论文编号:el2022031723510123365
  • 日期:2022-03-17
  • 来源:上海论文网

系统工程论文哪里有?本文研究目标:开发一个基于 Revit 的 BIM 信息集成平台,包含项目、模型、进度、质量、安全、商务、管理、资料等模块,使用户可以在 PC 端、移动端和网页端随时查看工程进展,了解工程近况,进行工程的数据化管理。用户可以在项目模块通过数据,饼状图以及监控了解到工程信息,工程进度,人员实名制,安全监控和环境监控等基本信息。在模型模块对模型进行漫游,工程进度展示,构件信息显示等操作,促进人机交互,使用户对工程项目有更加直观的了解。通过进度和资料模块,提高各专业协同的效率,确保了资料的完整性及其管理的高效性。

第 1 章 绪论

1.2.1 国外研究现状
在 BIM 可视化和 BIM 数据结构方面,Xu Z[12]等利用 IFC 标准和 WebGL 技术,先将 BIM 模型转换为 IFC 格式,随后将 IFC 格式转换为 OBJ 格式,最后通过解析 OBJ 格式将模型在 Web 端浏览器中重新构建。
在 BIM 数据结构方面,Sun, Jing[13]等通过一种基于内容的压缩算法来处理 IFC 数据中的冗余信息,该算法主要利用 IFC 数据中树结构的迭代压缩方法去实现。该算法适合IFC 数据文件,对 IFC 文件的转换效率有着显著的提高。
在 BIM 数据结构方面,Liu Q , Li H[14]等为了解决 IFC 模型在互联网查询与传输的问题,研究了 IFC 模型对象、IFC 数据存储结构,提出了基于 IFC 的数据分布和动态解析方法,实现了 IFC 大体量数据的轻量化与高效解析。
在 BIM 可视化方面,Miao, Ru[15]等提出了一种基于 WebGL、数据流、数据压缩和虚拟纹理的轻量级三维模型可视化的结构体系。该方法在使用较少的加载时间的基础上,既复原了原始场景的真实度,又加强了实时渲染速度。
在 BIM 平台和 BIM 数据结构方面,Ning L U[16]等通过比较关系数据库的性能与面向对象数据库,选择最优的数据库来高效地管理 IFC(行业基础类)数据。结果表明,对于大数量的 IFC 对象的管理,效率更高是面向对象的数据库。
在 BIM 可视化方面,Pasewaldt S[17]等探讨研究了多视角可视化技术在三维模型上的应用,为 BIM 可视化技术的发展方向提供了参考依据。
在 BIM 可视化方面,Chen 和 Chang 等[18]使用云计算和 Web3D 技术研发了一个基于网页端的建筑信息模型系统框架。研发结果表明,以 B/S 为核心的 BIM 服务系统框架能提供多类设备随时随访问的服务;在客户端,通过 Web GL 技术开发了网页端界面,实现浏览器端 BIM 模型的三维展示和浏览;在服务器端,该系统通过 PHP 技术搭建了面向 BIM 应用的服务器,完成了 BIM 中心数据的建立。

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第 3 章 基于 Revit 软件的二次开发技术设计与实现

3.1Revit 软件
3.1.1 Revit 软件基本内容
Revit 是由 Autodesk 公司设计研发的一款 BIM 建模软件,可以针对建筑、结构、机电、暖通、给排水等专业进行三维模型构建,并支持 CAD 图纸导入、创建构件明细表、创建体量模型、创建参数化构件、渲染、漫游及各类能耗分析等功能。以下将对 Revit三大基础建模模块进行介绍。
(1)建筑设计模块
Revit 建筑设计模块提供了强大且完善的建筑设计工具[67]。在建筑建模时,设计师可以在楼层平面或其他二维建模平面选择基准子模块中的轴网进行绘制,在立面中可以对标高进行绘制。在标高轴网绘制完成后,设计师可以使用 Revit 创建好的墙、门、窗、柱、屋顶、天花板、楼板、幕墙、楼梯、坡道、扶手等族直接进行绘制,后可利用轮廓编辑功能、自建族功能或体量功能来修改建筑的外观造型,也可直接通过参数对族的属性信息,几何信息进行调整。建筑设计模块还具有房间标记、面积分析、墙体开洞、参照平面绘制、模型线绘制等等功能。Revit 具有了强大的可视化设计功能,在设计过程中不仅可以实现二维视图和三维视图联动建模的需求,还提供了三维平面进行辅助建模,使设计师可以便捷,高效的绘制三维模型。
(2)结构设计模块
Revit 结构设计模块从结构设计需求角度出发,为结构设计师提供了简洁直观的结构功能面板,并支持异型结构的模型建立。结构师可以通过参数化调节功能和三维视图下模型修改功能创建高精度的结构模型。绘制完成的结构模型可直接在 Revit 分析模块中进行性能分析。结构设计模块除了提供墙、柱、梁、板、支撑、基础等结构模型的绘制,还可以在结构构件中绘制钢筋真实形态模型,并直接计算钢筋量。结构设计模块极大提高工程施工的精度和效率。
(3)设备设计模块
设备设计(系统)模块提供了暖通、电气和给排水三个专业的建模工具,主要包括风管、电气和管道三大系统。在风管和管道的绘制过程中,设计师可按设计说明配置好相关附件类型及连接方式,如弯头、连接类型、三通、四通、过渡件、活接头、管帽等。风管和管道在绘制生成时将自动生成相应附件,无需二次绘制创建。对于排风口、风阀、消声器、截止阀、安全阀等可以在风管、水管绘制后,通过附着的方式连接到相应部位。配电箱、灯具等原本依附于主体的构件可以通过参照平面进行放置,实现了暖通、电气、给排水与建筑、结构分开建模的需求,提高了建模效率。Revit 协作模块下提供了碰撞检查功能,极大便利了设计师管综模型审查和修改的工作。
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第 5 章 案列分析

5.1平台可视化应用测试
本文分别以包括小别墅,凌庄水库和综合楼为例,验证基于 Revit 的 BIM 信息集成平台模型模块中模型数据的完整性和交互功能的多样性。
首先,使用 Revit 软件建立小别墅,凌庄水库和综合楼的模型,如图 5-1、5-2、5-3所示,其中小别墅是 Revit 实验模型,凌庄水库和综合楼都是广东省的实际工程模型。

图 5- 1 Revit 中小别墅模型
图 5- 1 Revit 中小别墅模型

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5.2平台管理功能测试
BIM 技术应用是以数据和模型为基础,生命周期涵盖工程建设项目的各个阶段。为解决各专业各部门技术人员之间协作问题的情况,如编制方案、设计变更、技术交底等。在网页端的 BIM 模型基础上,建筑各方参与人员应以数据的管理为核心进行协同工作,为工程建设项目提供数据管理和信息传递,是 BIM 信息集成平台的现实意义和内容。
本文以包括项目模块、进度模块和资料模块为例,验证基于 Revit 的 BIM 信息集成平台中数据管理和信息传递能力。
(1)项目模块是用户通过登录后,直接转到模块,也是整体工程项目状况展示的模块。如图 5-16。项目模块会将工程信息、工程进度、实名制考核、安全监控和环境制监控以宏观数据结合工地现场照片的形式展示给用户,让用户对当前工程项目的状况有个直观的认知。
(2)进度模块是用户获取和接收目前工程进度详细信息最直接的渠道。目前,本文为进度模块设计了四个子模块,分别是派工单历史记录,计划图表,日志和工程进度模拟。本章以派工单历史记录为例进行展示,如图 5-17。派工单历史记录存有从项目开始到现在所有的派工单,并按倒叙的方式排列,将最新的派工记录保存在第一页第一行。也可以通过左上方查询框,输入工程名称、施工人员、专业等信息进行查询。
每条派工单记录包含状态、名称、工序内容、工程实体、施工人员、专业、创建者和创建时间的信息。状态 0 表示派工单已下发,但施工人员还未确认。状态 1 表示施工人员已经确认,但是还未施工。状态 2 表示施工人员已经完工。不同权限的人可以修改,删除和新增派工单,如图 5-18,比如施工人员可以更根据自己的权限,将状态从 0 修改到 1,表示已经得知派工任务。
(3)资料模块是工程文件和工程数据汇总保存的地方。本文为资料模块设计了如图5-19 的界面,在界面的左边是一个施工技术目录的下拉框,右边是上传文件记录的表格框,我们可以通过在右边点选一个施工技术资料或者直接搜索一个施工技术资料的名称,比如竣工验收及备案资料,右边表格框将只包含对应该类的资料文件。
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第 6 章 主要结论与展望

6.2后续工作及展望
BIM 信息集成平台是紧随国家建筑业信息化发展战略的研究方向。本文研发的 BIM信息集成平台实现了网页端模型的三维可视化,加强了工程项目中的信息共享和专业协同。本文中关于 Revit 族库的分类设计、XML 格式设计、JSON 格式设计、Revit 信息提取过程的设计、模型模块的功能设计和信息集成平台模块的搭建对相关方面的研究提供了参考思路。但是由于时间原因和技术限制,本文的 BIM 信息集成平台仍有进一步优化的地方:
(1)直接解析 rvt 格式。本文对数据信息的提取主要依赖于通过 RevitAPI 建立的插件。在信息提取的过程中无法脱离 Revit 软件而单独进行,必须通过打开 Revit 软件管理进行信息获取,加大了使用人员的工作量。对于只有 rvt 文件,没有安装 Revit 软件的项目人员来说,更是无法进行信息获取工作。目前对于有 revit 软件的人员来说,可以通过创建命令行工具,直接从后台进入 Revit 程序,锁定相关 rvt 文件后进行信息获取。
(2)网页端渲染优化。目前本文仅通过距离层级、图元合并及面片缩减算法进行模型优化,能支持上百万面片数量的模型加载运行。但对于更大体量的模型,则会出现加载缓慢,运行效率低下的问题。接下来,应深入了解渲染机制和渲染过程,从 WebGL的着色器、模板测试和深度测试的内容中将数据信息进行筛选设计,去除视角中不可见数据的渲染,优化可见数据的渲染。
(3)平台管理功能模块的完善。本文在商务和质量模块的设计较浅,应在日后工作中深入了解实际工程项目的需求,根据工程需求设计出更符合项目管理,专业协作和信息集成的平台模块。
参考文献(略)

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