下一代建筑节能设计系统建模及BIM数据管理平台研究

【摘要】： 我国总能耗居世界第二,但人均能源占有量仅为世界平均水平的50%,而且能源利用效率低下。为了做到可持续发展,国家提出了节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略。由于建筑能耗占总能耗的比重较大(2003年为27.46%),并且增长速度高于总能耗的增长速度,因此国家将建筑节能作节能工作的重点领域。 建筑节能设计是建筑节能至关重要的环节。我国目前的建筑节能设计软件对现阶段的建筑节能设计起到了重要的辅助作用,但是仍然存在一些难以在现有的设计理念和技术框架内解决的问题。随着诸如建筑信息模型(BIM)等应用技术的迅速发展,有必要研究下一代的建筑节能设计软件,以更好地促进建筑节能设计。 本研究是下一代建筑节能设计软件系统研究的初期工作,目标是建立下一代建筑节能设计软件的系统模型,并开发BIM数据管理平台原型系统。 首先,本研究通过对建筑节能设计新理念、新的基础技术和应用技术的分析与总结,阐述了下一代建筑节能设计软件的基本需求。然后,通过分析下一代建筑节能设计软件在建筑节能设计过程中的作用,以及与其它建筑专业软件之间的关系,提出使用下一代建筑节能设计软件以及其它建筑专业软件共同实施建筑节能设计的工作流程。接着,以上述基本需求和工作流程为依据,建立了下一代建筑节能设计软件的总体框架模型,包括BIM数据管理平台和建筑节能设计功能模块两个分部模型。最后,根据分部模型中的BIM数据管理平台模型,通过详细的分析与设计,开发实现了BIM数据管理平台原型系统,并进行了系统的应用功能测试。测试结果表明,该原型系统为BIM数据的管理提供了必备的功能,它既支持软件用户通过交互式界面访问BIM数据,又支持软件开发者在其上进行BIM应用软件的开发。 上述研究成果解决了下一代建筑节能设计软件系统研究初期工作中的关键性问题,为后续研究奠定了坚实的基础。 【关键词】：建筑节能设计软件 系统模型 建筑信息模型 BIM数据管理平台 原型系统
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TU201.5;TP315
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 引言9-26
• 1.1 研究背景9-10
• 1.1.1 建筑节能的意义与现状9
• 1.1.2 建筑节能设计软件的重要性与存在的问题9-10
• 1.2 研究目的、内容与意义10-11
• 1.2.1 研究目的10
• 1.2.2 研究内容与意义10-11
• 1.3 文献综述11-22
• 1.3.1 建筑节能设计的内容、方法与标准11-13
• 1.3.2 建筑能耗模拟软件13-16
• 1.3.3 现有建筑节能设计软件16-18
• 1.3.4 建筑信息模型（BIM）与IFC 标准18-19
• 1.3.5 支持IFC 标准的应用软件的开发方法19-21
• 1.3.6 BIM 与IFC 在建筑节能设计领域的应用研究状况21-22
• 1.4 研究重点与难点22-23
• 1.4.1 研究重点22-23
• 1.4.2 研究难点23
• 1.5 研究方法与技术路线23-25
• 1.5.1 研究方法23-24
• 1.5.2 研究的技术路线24-25
• 1.6 论文组成25-26
• 第2章 下一代建筑节能设计软件的基本需求26-30
• 2.1 概述26
• 2.2 设计理念需求26-28
• 2.3 基础技术需求28
• 2.4 应用技术需求28-30
• 第3章 下一代建筑节能设计软件的系统模型30-37
• 3.1 概述30
• 3.2 下一代建筑节能设计的工作流程30-31
• 3.3 下一代建筑节能设计软件的总体框架模型31-32
• 3.4 下一代建筑节能设计软件的分部模型32-36
• 3.4.1 BIM 数据管理平台模型32-33
• 3.4.2 建筑节能设计功能模块模型33-36
• 3.5 小结36-37
• 第4章 BIM 数据管理平台的内核设计与实现37-71
• 4.1 概述37-38
• 4.2 BIM 数据类型38-51
• 4.2.1 BIM 基础数据类型的设计与实现41-42
• 4.2.2 BIM 实体类的设计与实现42-45
• 4.2.3 BIM 枚举类的设计与实现45-47
• 4.2.4 BIM 选择类的设计与实现47-48
• 4.2.5 BIM 数据完整性的解决方案48-51
• 4.3 BIM 数据的存储与管理51-53
• 4.4 IFC 数据与BIM 数据的交换接口53-66
• 4.4.1 将IFC 数据解析为BIM 数据58-64
• 4.4.2 将BIM 数据保存为IFC 数据64-66
• 4.5 BIM 数据应用接口66-68
• 4.5.1 BIM 数据应用接口的功能需求66-67
• 4.5.2 BIM 数据应用接口的功能设计与实现67-68
• 4.6 小结68-71
• 第5章 BIM 数据管理平台的界面设计与实现71-83
• 5.1 概述71
• 5.2 BIM 数据管理平台的系统界面71-74
• 5.3 BIM 资源管理器模块74-80
• 5.3.1 BIM 资源管理器模块的功能需求74-75
• 5.3.2 BIM 资源管理器模块的设计与实现75-80
• 5.4 BIM 资源管理器模块与图形交互模块的交互功能80-83
• 第6章 BIM 数据管理平台的应用83-97
• 6.1 概述83
• 6.2 利用平台进行输入输出83-85
• 6.3 利用平台进行功能开发85-97
• 6.3.1 利用平台进行功能开发的方法85-87
• 6.3.2 利用平台进行功能开发的实例87-97
• 第7章 结论与展望97-99
• 7.1 成果与结论97-98
• 7.2 后续工作建议和展望98-99
• 参考文献99-103
• 致谢103-104
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果104

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