基于建筑信息模型的土石坝三维协同设计研究汇报人.ppt

汇报人 ： 邱海波 导师 ： 王宗敏教授 专业 ： 水利信息技术 院系 ： 水利与环境学院 纲要 研究背景 研究现状 技术路线 研究内容 三维协同设计相关理论 大坝信息模型（DIM）研究 基于DIM的土石坝协同设计工作流 基于DIM的土石坝协同设计平台 实例研究 研究背景 水利设计单位目前普遍存在的问题 设计信息在各阶段流失严重 设计项目的管理和控制力度不够 设计人员协作效率低 档案管理和质量管理不顺畅 组织管理模式不能发挥整体优势 研究背景 土石坝设计特点 参与专业众多 测量、地质、枢纽布置、坝工、电站厂房等等 设计方向为自上而下 枢纽总体布置-细部设计 与机械等行业不同 目前大多以二维图纸为信息交换媒介 下游专业需先重新理解和构造上有专业成果 无法保证时效性 本研究拟基于建筑信息模型（Building Information Modeling, BIM），结合三维设计技术和水工专业知识和水工规范，建立水工设计知识库，并在此基础上提出大坝信息模型（Dam Information Model, DIM）的概念。 结合协同设计理论和Petri网理论，基于DIM研究土石坝协同设计的流程，结合IFC和STEP标准和相应的程序开发技术开发土石坝协同设计平台，最后进行实例研究。 技术路线 研究现状 水利行业的三维协同设计目前在应用上还面临很多困难。一方面，无论是三维软件还是协同设计软件，特别是专业的三维协同设计软件还比较少，大多数的设计还是基于二维的图形CAD技术进行设计和信息交互。 BIM在水利行业的应用还较少，专业化的BIM几乎没有，基于BIM的协同设计流程也研究较少。 三维协同设计相关理论-协同设计 计算机支持的协同工作（Computer Supported Cooperative Design, CSCD）是指在计算机的支持下，各成员围绕一个设计项目，承担相应的部分设计任务，并交互地进行设计工作，最终得到符合要求的设计结果的设计方法。 CSCD ::= 地域分散的群体，为了一个共同的目标，在计算机支持下(CS)，协同地完成设计工作(CD)。 协同(cooperation) ::= 协作(collaboration) + 协调（coordination） 三维协同设计相关理论-协同设计 人机协同 + 机机协同 → 人际协同 三维协同设计相关理论-协同设计 群体性 -- 群组关系 ::= 群组成员 + 组织结构 + 组织原则 分布性 -- 群组成员及活动/任务按照时间（同步/异步）和地点（本地/远程）分布 协作性 -- 共享目标（总体、阶段）、共享工作对象、共享资源、平等协作/受控协作 协调性 -- 冲突消解、仲裁 交互性 -- 相互感知和交流→ 在不同的协作层次上感知信息 三维协同设计相关理论-三维设计 三维协同设计相关理论-BIM 建筑信息模型（Building Information Modeling, BIM）是对设施的物理或功能特性的一种数字化表述，BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程。—NBIMS-US BIM是一个基于智能三维模型的流程，能更快、更经济地创建和管理建筑及土木工程基础设施项目并提供洞察，减少环境影响。—Autodesk 三维协同设计相关理论-BIM BIM的特点 完备性 工程对象的三维几何信息和拓扑关系 完整的工程信息描述 关联性 模型中的对象是可识别且相互关联的 一致性 在建筑全生命周期内，各个阶段都在共同的模型中进行信息共享，且信息模型能够自动演化 三维协同设计相关理论-BIM 水利工程的协同是跨企业边界、跨地域、跨语言的一种行为，除了需要建立支持这种协同方式的平台以外，BIM模型由于其整合了建设项目的三维几何、空间关系、地理信息、材料数量以及构件属性等几何、物理和功能信息，使得协同参与人员，无论是业主、设计师还是承包商，都可以根据BIM中的具体、完整、关联的信息快速准确做出与自己责任相关的决策，从而推动整个项目在计划工期和造价内高质量完成。 大坝信息模型 Dam Information Model (DIM) 基于BIM，是一种专业化的BIM DIM包含大坝设计所需的地理概况、工程任务、地形地质概况、水文气象资料、工程选址、总体布置方案、轮廓尺寸等等有关大坝全生命周期中的从选址、勘测、设计到运行维护等各方面的信息。 大坝信息模型 包括： 设计图模型 设计协调模型 专业分析模型 计划模型 可视化模型 大坝信息模型 BIM模型的建立 一、基本资料 概况 枢纽任务 地形地址概况 水文气象资料 其他 二、设计数据 工程等级 水库规划资料 总库容 正常水位 最高洪水位 死水位 … 大坝信息模型 BIM模型的建立 三、枢纽布置