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近年来,随着BIM的推进与发展,BIM技术已进入理论与方法完善、技术应用阶段,以BIM为核心的发展,融合3D信息化与建筑理论,给建筑行业带来巨大商机和挑战。然而,在建筑环境分析、建筑施工全过程管理方面,BIM技术集成方法并未完善,BIM的应用理论、基于BIM的预测方法亦不够成熟。因此,开展对建筑环境分析、施工管理方法的BIM技术应用研究,对推动BIM技术的应用具有重要价值。 本文基于建筑环境分析方法、可靠性理论、BIM软件系统技术,建立建筑环境可靠性分析方法、施工管理可靠性方法,对建筑环境可视化设计、建筑工程施工可视化动态管理、BIM信息管理平台研发进行了深入研究。本文的主要研究工作与成果如下: 第一章,查阅了大量的国内外文献资料,综合分析了国内外当前涉及BIM技术应用的研究成果,系统阐述了建筑工程信息模型技术在工程应用及科学研究的状况,分类归纳分析了BIM技术在建筑规划、建筑环境、建筑节能、设计与施工、建筑环境评价、建筑工程施工管理、建筑工程信息化及管理平台应用现状。提出了BIM技术应用的关键性问题,如BIM标准应用、BIM数据传输方法、BIM应用二次开发、BIM信息数据库平台建设等技术问题。简要介绍了本文的主要研究内容,即应用可靠分析方法,对建筑风环境与热环境的BIM技术应用与评价、建筑工程施工BIM应用与管理平台的研究,以及本文研究成果的创新点。 第二章,论述了BIM技术的基本概念,探讨了BIM技术在建筑设计和施工阶段应用的主要特点。同时,针对建筑环境分析与建筑施工管理信息化,研究了可靠性理分析方法的基本原理与实施步骤。本章论述的理论与方法是本文后续研究的重要技术和理论基础。 第三章,探讨了建筑环境分析的一般概念及建筑环境的评价方法,重点研究了建筑风环境特征及风环境影响因素随机分布,提出了建筑环境分析的可靠性理论、以及舒适可靠度概念,建立了风环境分析的可靠性计算方法。此外,针对建筑规划的节能问题,系统研究了建筑日照与热环境问题。提出了建筑环境分析的BIM技术应用方法。 第四章.基于BIM技术,系统研究了建筑工程施工管理的BIM应用问题,研究了BIM技术在施工管理中的应用范围,提出了施工深化设计的BIM优势、施工管理BIM建模条件与标准、BIM应用的具体实施方法,以及BIM技术集成管理方法。 第五章,着重对建筑工程施工管理的进度预测与控制进行研究,分析了施工进度影响因素及其复杂性,研究了施工进度影响因素所具有的随机性、系统性、阶段性问题,提出了施工管理可靠度分析方法,以及基于BIM技术的施工管理的可靠性预测方法。 第六章,基于建筑工程管理理论、BIM技术、管理平台开发技术,包括:面向服务(SOA)的架构、B/S多层架构、遵循XML与IFC数据标准、遵循XML与IFC数据标准,对建筑工程施工管理系统进行研究,提出了BIM平台管理系统的开发方案。 第七章,以建筑园区规划方案实际工程为例,将BIM技术与风环境模拟方法相结合,应用可靠性理论、BIM建模技术,研究了建筑园区规划阶段风环境的影响,计算了风环境在园区内的风压与风速,提出了建筑风环境舒适可靠度概念。基于BIM技术与可靠性方法,对建筑风环境舒适度进行了可靠性评价。 第八章,以建筑园区规划方案实际工程为例,应用BIM技术对建筑园区的建筑热环境进行研究。通过BIM三维模型创建,对建筑园区的太阳辐射、建筑能耗等环境、相关建筑节能规划指标进行了研究,为建筑节能设计和运维提供了理论依据。 第九章,以某城市综合体施工管理为例,系统研究了BIM技术在整个综合体施工中的应用,提出施工流程管理的BIM技术应用方案,包括建模标准、模型使用范围、模型关键作用、BIM应用方法等。研究了BIM管理平台开发的技术方案与技术要求,研制了基于BIM模型的建筑施工BIM管理平台(系统),BIM管理平台在综合体的施工管理过程中应用效果显著。 第十章,总结评述了本文的研究成果,并提出了本课题研究的后续关键问题,如BIM技术在建筑规划的详细应用规则、BIM建筑规划模型与设计施工阶段共享关键技术,基于BIM模型的建筑施工管理多目标控制方法、施工全方位协调具体实施标准与方法,以及BIM管理平台完善的技术构想等问题。