基于BIM的碰撞检查自动判断系统的设计与实现

摘要

近年来，建筑设计中由于各阶段信息不对称而发生“错漏碰缺”现象不断增多，导致人力财力的大量浪费。《中国商业地产BIM应用研究报告》调查发现，建筑企业遭遇过招标图纸中存在重大错误和因图纸不清造成损失的分别为43％和77％。目前，随着BIM碰撞检查系统的引入，可及早发现和解决冲突和错误，降低损失。
　　通过碰撞检查系统，参建单位可以基于建筑模型进行相关碰撞检查，并生成碰撞检查报告。本文实现的基于BIM的碰撞检查自动判断系统，能够解决硬碰撞问题以及间距规范化问题，同时通过自动判断功能提高系统的智能化，本文主要研究工作包含以下四个方面:
　　(1)研究BIM技术的优势，对碰撞检查中常用的包围盒算法进行分析;整理建筑行业中涉及的国家规范化文件;分析.NET开发框架及软件开发技术;
　　(2)构建了基于条件判断的规则库，为实施管线敷设间距的自动判断提供了技术支撑。基于建筑行业中各专业管线敷设间距的国家规范文件，对各类规范的细节进行归类分析，根据规范要求和条件建立规则库，并对规范与规则的对应过程进行分析，以完成规范的统一录入，为自动判断建立数据库基础;
　　(3)建立了球包围算法和规则库相结合的碰撞检查自动判断模型。分析球包围盒技术的优势，通过对球包围算法中如何计算几何物体的间距进行了研究，并其应用于判断系统中实现碰撞检查，同时对如何获取规则库的规则以及如何自动判断间距是否符合国家规范进行分析和实现，从而建立了碰撞检查自动判断模型;
　　(4)利用.NET技术以及Revit平台接口设计并实现了基于BIM技术的碰撞检查自动判断系统。并将本系统应用于贵阳黔灵公馆商住楼工程，软件系统在工程实践中的应用效果得到检验。
　　本文设计和实现的基于BIM碰撞检查自动判断系统，可提高系统的自动化、智能化判断水平，提升工作效率，降低因设计失误造成的损失，使施工过程变得更加顺利。

目录

声明

摘要

插图索引

插表索引

第1章 绪论

1．1 研究背景及意

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 研究内容

1．4 本文结构安排

第2章 基础理论和开发关键技术

2．1 BIM技术

2．1．1 BIM概论

2．1．2 BIM的优点

2．1．3 IFC标准

2．2 碰撞检查

2．3 常用包围盒技术

2．3．1 轴对齐包围盒

2．3．2 球体包围盒

2．3．3 方向包围盒

2．3．4 离散有向多面体

2．4 建筑规范化概述

2．5．NET开发框架及平台

2．5．1．NET框架的组成

2．5．2．NET框架的功能

2．5．3．NET软件开发平台层次结构

2．6 小结

第3章 基于BIM的碰撞检查自动判断模型

3．1 球体包围盒算法分析和应用

3．2 基于规则的自动判断模型

3．2．1 规则数据库建立

3．2．2 自动判断模型建立

3．3 小结

第4章 碰撞检查自动判断系统功能分析

4．1 业务需求分析

4．2 功能需求分析

4．2．1 模型管理功能

4．2．2 规则管理功能

4．2．3 碰撞检查功能

4．2．4 管线敷设间距检查功能

4．2．5 碰撞报告管理功能

4．3 非功能需求分析

4．4 小结

第5章 碰撞检查自动判断系统的设计与实现

5．1 总体设计

5．2 数据库设计

5．2．1 N建数据库

5．2．2 数据表结构

5．3 系统功能设计与实现

5．3．1 模型管理功能

5．3．2 规则管理功能

5．3．3 碰撞检查功能

5．3．4 管线敷设间距检查功能

5．3．5 碰撞报告管理功能

5．4 系统测试

5．4．1 系统环境及对象

5．4．2 测试用例

5．5 小结

结论

参考文献

致谢