基于参数化智能技术的建筑信息模型

为了推进建筑业信息化进程和可持续发展的建筑设计,以提高中国建筑业竞争力,对基于参数化智能模型技术的建筑信息模型（BIM）进行了研究。建筑信息模型（BIM）是计算机辅助建筑设计领域的新技术,它不仅包含几何数据,还包含建筑生命周期中的大量工程数据,并还将其与二维CAD技术进行了比较,表明了参数化智能模型技术的特点和优势,以参数化智能模型技术为基础的建筑信息模型必将取代传统的计算机辅助建筑设计手段,成为信息时代推动中国建筑业的新动力。     

多学科设计优化在建筑工程设计中的应用

针对传统建筑设计阶段重信息执行、轻信息评价的现象,采用多学科设计优化技术,通过分析建筑设计阶段涉及的各学科特性及学科间的耦合关系,建立参数化建筑信息模型,在各局部最优解空间中快速搜索整体优化解.以简单长方形教室为算例,将系统划分为几何、结构、能源和经济4个子模块,给出设计参数与约束条件,并对结构和能源模型的优化做了分析,采用遗传算法加快优化方案的搜寻速度,表明多学科设计优化能有效地促进建筑设计整体的综合性能达到最优.     

露天矿山技术经济参数系统免疫粒子群优化研究

根据露天矿山生产工艺特点,运用自适应模糊推理系统技术建立矿山技术经济参数集成系统模型,应用融合免疫算法、粒子群优化算法的优良性能的免疫粒子群算法优化系统模型参数,并以水泥原料矿山为例,成功实现了露天矿山生产工艺技术经济参数的在线优化问题,为矿山企业数字管理提供了重要参考价值.     

运用零件数据关联实现装配体参数化设计

将机械产品的装配模型抽象成两个零件的逐层级联关系,提出在装配节点建立零件模型的数据传递和继承关系,实现装配体参数化设计的方法。简述了装配模型的数据关联关系,对零件对象到几何模型、再到参数化模型中的数据关联进行了深入分析,并根据装配要求完成参数化零件数据的装配适应性改造。运用该方法在Pro/E系统中实现了减速器的参数化设计。     

寒地特等火车站候车室形体尺寸能耗模拟

目的以低能耗建筑设计为目的,对寒地特等火车站候车室形体尺寸及能耗状况展开模拟研究,以实现降低建筑能耗的可持续目标.方法基于数字技术同建筑设计的协同,利用基于Rhino非线性建模平台的Grasshopper参数化设计模组建立试验模型,并利用Grasshopper的插件Honeybee调用EnergyPlus能耗分析软件,通过模拟试验对影响候车室能耗的平面尺寸、长宽比、高度等形体尺寸因素的作用机制展开研究.结果不同影响因素对候车室单位空间能耗影响作用不同;高度对能耗的影响幅度最大,在设计过程中应首先考虑;当候车室平面面积相同,平面长宽比为3∶2时,单位能耗最低;当候车室平面长宽比相同,平面面积为6 000 m2时,单位能耗最低;当候车室平面面积相同,平面长宽比越大,能耗受建筑高度的影响越大.结论通过模拟试验得出了各影响因素同单位建筑能耗间的多元线性回归方程式,可以帮助建筑师们在设计初期计算建筑能耗,从而指导火车站候车室的建筑节能设计.     

基于参数化技术的绿色建筑地域性设计优化方法初探

绿色建筑计划的实现需要建筑师具有生态环保的设计理念,具备将相应的设计技术应用到实践中的能力,同时提倡绿色建筑设计的整体性原则,尊重绿色建筑的地域属性.参数化技术的使用能够有效地协助建筑师描述和实现绿色建筑的集成设计,提炼可变的环境因素,带来丰富的创作源泉,优化绿色建筑设计体系.     

基于数据库的北京四合院参数化建模

基于数据库对北京四合院建筑进行参数化建模,在VC#.NET中开发界面,实现参数化界面和数据库相连接,对数据库数据进行读取和归档,可生成脚本文件,在AutoCAD渲染建模,并可对数据库进行有效管理.详细介绍了对四合院建筑各部分的参数化设计和数据库模块中表的设计.     

当代大空间建筑中复杂形态的发展倾向性问题研究

随着复杂性科学介入到当代大空间形态创作中后,人们已不满足于以往其所表现出的线性、稳定和平衡,探求在其之上表现更强的精神追求和心理震撼。本节从非线性的形体塑造、轻盈虚化的界面展现、动态开放的空间体验这三个方面探讨当代大空间建筑中复杂性形态的发展倾向。     

基于BIM建筑结构设计模型集成框架应用开发

分析建筑信息模型的信息集成过程和特征以及建筑结构模型基本对象表达的复杂性和模型数据积累的反复性,构建一种主要涵盖建筑和结构设计阶段的信息模型集成框架体系.该体系具有可扩展性、兼容性、阶段性等特点,通过开发的模型转换平台可以初步实现建筑、结构模型信息的集成,为研发基于建筑信息模型技术的下一代集成建筑工程软件系统提供技术支持.     

基于BIM的工业建筑信息集成系统研究

以BIM信息技术为基础,探讨如何利用RFID、GIS等技术进行工业建筑测绘以及工业建筑信息集成的适用性分析.通过BIM模型实现工业建筑的信息集成,将其置于一个信息全面且可调节的建筑实体模型中进行整体对比和调节,从而实现信息集成管理.将该理论运用到工程实践中,可实现产业链的信息集成、共享和协作,提高工业建筑的施工效率,促进工业建筑的可持续发展.     

基于眼动追踪实验的数字界面质量评估模型

为了提高界面设计的合理性以及评估结果的准确性,以眼动追踪为实验手段,结合软件工程领域的质量评估模型,开发了一个面向数字界面的质量评估模型.首先,基于对界面功能的分析,优化出4个质量特性作为第一层次评估指标,分别为情感吸引性、设计复杂性、交互高效性、认知负荷大小;然后,由模型的质量特性推导出质量子特性,进而确定出6个质量子特性以及若干度量指标,分别将其作为第二、第三层次的评估指标.基于此,构建了一套多维、多层次的数字界面评价体系.最终,通过基于任务的F-18战斗机显控界面实验,实现对战斗机显控界面客观综合的评估.评估结果表明,提出的评价模型能有效提高界面评估结果的可靠性.     

带宽准匹配的高灵敏度数字信道化接收机

提出一种通过多级检测和综合分析实现可变带宽数字信道化接收机的方法. 设计了该数字信道化接收机的实现原理和具体工作流程,对系统硬件实现框架及软硬件体系结构的建立进行了讨论. 针对数字信道化接收技术实现中信道宽度和接收机灵敏度之间存在的矛盾,使用该方法进行了具体的参数设计. 研究结果表明,该方法可对多种带宽信号实现与其带宽对应的准匹配接收,最大程度地提高信号检测灵敏度.     

低阻车身形体的参数化建模与气动试验

用控制点和曲线对车身的侧视图、俯视图和横截面图进行参数化,结合试验设计和局部加密的方法对2维车身进行优化得到全局较优解.从2维优化车身出发,构建不带车轮的2个3维车身形体.计算得到它们的气动阻力系数分别为0.057和0.089,可以作为低阻形体为理想车身的相关研究提供参考.缩比模型的风洞试验结果与数值计算结果基本吻合,验证了低阻车身形体参数化建模方法的可行性.     

基于条件随机场的多线索中文语义角色标注

随着人工智能和中文信息处理技术的产业化发展,自然语言处理相关研究已逐步深入到语义理解层次上,而中文语义角色标注则是语义理解领域的核心技术.针对现有线性标注模型无法满足语义信息技术产业化发展对准确率的需求,提出了采用多层级语言学线索组合的模型优化方法.首先,选取综合标注性能优异的条件随机场基准模型,构建相配套的语义角色标注语料库.然后,在模型中融入词法及句式等多层级语言学线索,实现了对模型的多层次优化.最后,通过对比实验各项标注指标,论证了融入的相关语言学线索可以有效增强线性序列模型的标注性能.     

闽南传统民居大木架参数化和运算化HBIM建模方法

针对目前闽南传统民居保护工作中图纸绘制速度慢、数据共享性差等问题,提出一套基于历史建筑信息模型(HBIM)技术流程的参数化和运算化建模方法.首先,运用Revit应用程序开发接口,驱动模型的运算化生成;然后,结合WPF用户界面框架,实现模型的交互式生成;最后,基于WebGL技术,构建闽南民居云端展示平台,实现“互联网+古建筑”.为验证方法的有效性,选取典型案例进行方法实践.结果表明,该方法能准确高效地以数字化形式保存传统民居建筑的各类信息,同时可大大提高传统民居建筑逆向建模的速度与精度,为闽南乃至整个福建省的传统民居建筑信息化、数字化保护提供技术支撑.     

基于UG-NX6的渐开线斜齿圆柱齿轮参数化设计研究

渐开线斜齿圆柱齿轮齿形轮廓复杂,其参数化设计困难.利用三维软件UG-NX6对斜齿圆柱齿轮进行三维建模,实现了改变参数就立即得到相应的渐开线斜齿圆柱齿轮三维模型的参数化设计.对其他具有复杂表面形状的形体参数化设计提供了参考.     

秦巴山地建筑被动式通风优化设计

提高建筑室内热环境和减少建筑能耗是实现可持续发展的主要途径.通过对秦巴山地典型建筑夏季室内热环境进行实地测试,发现测试建筑室内热环境恶劣.为改善室内热舒适性,因地制宜地提出对典型建筑加设太阳能烟囱和改变房间开口特性进行优化设计.利用ANSYS.CFX三维软件,建立典型建筑及优化建筑的数值模型,结果显示典型建筑室内气流的速度和范围较小,大多数区域处于无风状态.而优化后的建筑,沿进深方向室内风速有显著的提高.同时,太阳能烟囱有利于冬季保温,这对被动式通风技术在秦巴山区建筑中的推广起到积极作用.     

基于BIM的建筑空间与设备拓扑信息提取及应用

建筑空间与设备拓扑信息是建筑设计优化、运维管理的基础数据。然而在传统建筑设计与运维过程中,信息存储割裂,难以实现信息集成应用。建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术实现了各专业信息的统一描述、存储与管理,可显著提升拓扑信息的提取与应用效率。该文引入BIM数据标准工业基础类(industry foundation classes,IFC),提出了建筑空间与设备的集成拓扑模型,研究了空间与设备拓扑信息的提取与集成技术。在此基础上,该文研发了原型系统并采用实际项目数据进行了应用验证。应用结果表明:该系统可以有效避免重复建模,充分利用BIM的丰富信息,实现空间与设备拓扑信息的综合应用。     

基于Revit二次开发的PCR实验室参数化建模研究

Revit作为建筑信息模型（BIM）技术核心软件,能显著提高工程设计工作效率与质量,但由于Revit材质库与构件库内缺失能符合聚合酶链式反应实验（PCR）实验室建设要求的内容,导致PCR实验室建设项目与BIM技术结合较少.为解决此问题,可基于Revit API进行研究,通过插件成果在Revit软件材质库内实现PVC、彩钢板等特殊材质的添加,在构件库内丰富墙体与地板这两个经典构件的类型,并实现参数化建模.根据研究成果,得到以下结论：1）对Revit材质库与构件库进行扩充,一定程度上解决Revit在PCR实验室建模上缺乏针对性材质与构件类型等问题;2）在构件建模时,用户可通过UI界面上WPF窗口的参数交互自定义构件材质层厚度与材质颜色参数,并实现一键实例化生成;3）在墙体实例化效果中,克服了以往Revit API开发案例中只能基于坐标点连线放置的局限性,实现了在参数化建模的同时能够保持与Revit原有操作一致的便捷式参数化建模.     

天然气三甘醇脱水装置数字孪生系统

数字孪生可以实现物理空间与数字空间之间的映射和交互,在工业领域展现出巨大的发展前景。针对天然气脱水性能参数检测效率低和气站工艺参数无法在线优化的问题,将数字孪生应用于化工行业,构建了三甘醇（triethylene glycol, TEG）脱水装置数字孪生系统的整体框架。结合物理设备建立了孪生系统的几何模型,并基于物理数据实时驱动建立了脱水系统工艺流程模型,最后,通过虚实映射模型完成物理空间和数字空间的映射,最终建立脱水装置的孪生模型。该模型可实现物理设备与虚拟设备的并行运行。通过提出的数字孪生系统,能够实现对天然气水露点等脱水性能参数的实时预测;以低能耗为目标,通过孪生模型中的优化算法,可实现对脱水工艺参数的在线优化,提升经济效益。