基于云计算的BIM数据集成与管理技术研究

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1、基于云计算的BIM数据集成与管理技术研究(申请清华大学工学博士学位论文)培养单位：土木工程系学科：土木工程研究生：刘强指导教师：张建平教授二○一七年六月ResearchonCloudComputingBasedBIMDataIntegrationandManagementDissertationSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofDoctorofPhilosophyinCivilEngineeringbyLiuQiangDissertationSupervisor

2、:ProfessorZhangJianpingJune,2017摘要摘要目前最热门的建筑信息模型技术（BuildingInformationModeling,BIM），旨在以三维数字技术为基础，构建包含工程项目各类工程信息的建筑信息模型，实现建筑全生命期各阶段和多参与方的信息互用和全面共享。近10年来BIM技术在国内外得到了快速发展，正推动着建设领域一系列技术创新与管理变革，被誉为继CAD技术后的又一次革命。但由于建筑业生产组织结构的分散以及BIM应用标准不成熟、技术不完善、软件不配套等原因，目前BIM技术主要用于局部的应用点，还无法基于BIM实现工程项目全生命期各阶段、各专业、多参

3、与方的数据集成管理和全面信息共享，BIM技术的整体应用价值难以体现，阻碍了BIM技术的进一步发展和深入应用。针对上述问题，本课题在充分调研国内外BIM技术研究和应用现状基础上，引入云计算技术，基于国际标准IFC（IndustryFoundationClasses），为面向工程项目全生命期的BIM数据集成与管理提供了一整套解决方案以及相关理论、方法、技术和支撑平台。本文首先通过分析建筑行业信息交换的特点，研究云计算技术和BIM的结合方式，构建了基于云计算的BIM数据集成与管理架构。通过研究工程项目多参与方的BIM数据互用、分布式BIM数据管理、基于模型实体的BIM集成和面向服务的BIM

4、应用等关键技术，开发了包括三大服务模块、五个可复用服务组件的基于云计算的BIM数据集成与管理平台。支持各参与方按照自身的数据需求分布式地建立、存储、管理和应用BIM数据，并且通过平台实现数据的传递和共享，同时能够保证分布式BIM数据的逻辑集成和一致性。最后，结合实际工程项目应用测试，对提出的方法、技术和平台进行验证。验证表明，本课题研究成果可以实现基于云计算的分布式环境中工程项目各参与方BIM数据的传递和共享，支持需求驱动的数据互用模式，提供分布式数据的所有权管理和一致性保障机制，为面向建筑全生命期的多参与方协同BIM应用探索了可行的理论、方法和技术。对于进一步完善BIM技术体系，提

5、高BIM应用水平，具有重要理论意义和广阔的应用前景。关键词：云计算；建筑信息模型；分布式存储；数据集成；建筑全生命期IAbstractAbstractThebuildinginformationmodeling/model(BIM)technology,asoneoftheresearchhotspots,aimstoexchangeandshareinformationamongmulti-stakeholdersduringdifferentphasesofbuildinglifecyclethroughutilizinga3denrichedmodelwithvariousty

6、pesofengineeringinformationofaconstructionproject.TheBIMtechnology,knownasanothertechnologicalrevolutionafterCADtechnology,hasdevelopedrapidlyinthepastdecade,andbeendrivingaseriesoftechnicalmanagementinnovationintheconstructionindustry.Howeveratpresent,theintegration,sharingandmanagementofinfor

7、mationamongdifferentstakeholdersthroughoutthewholelifecyclehaven’tbeenfullyimplemented,duetothedispersedorganizationoftheindustryandtheimmaturityofBIMsoftware,standardsandtechnology.ItisdifficulttorealizethevalueofapplyingBIMinteg