Den ökande komplexiteten i byggprojekt ger upphov till behovet av ett effektivt sätt att designa, hantera och underhålla strukturer. Byggnadsinformationsmodellering (BIM) underlättar dessa processer genom att tillhandahålla en digital representation av fysiska strukturer. Tekla Structures (TS) har blivit en populär programvara för byggnadsinformationsmodellering inom konstruktionsdesign. I konstruktionsingenjörskap spelar kopplingar en viktig roll i att förena olika byggnadsobjekt. Trots det återstår utmaningen att effektivt och noggrant designa kopplingar i TS på grund av det breda spektrumet av tillgängliga kopplingstyper. Befintliga lösningar för rekommendation av anslutningar förlitar sig ofta på fördefinierade regler, vilket begränsar deras tillämplighet och kräver tidskrävande installation. Nylig forskning har undersökt maskininlärningsmetoder för rekommendation av anslutningar, men de lider av skalbarhetsproblem eller hög beräkningskostnad. Denna avhandling behandlar problemet med rekommendation av anslutningstyp i Tekla Structures som en klassificeringsuppgift, genom att dra nytta av de olika representationerna av BIM-objekt, inklusive 2D-bilder och attribut. Avhandlingen förbättrar befintliga metoder för enskilda datakällor genom att jämföra XGBoost med random forest för attribut, samtidigt som den förbättrar den tidigare CNN-modellen för bildklassificering. Dessutom undersöker detta projekt potentialen att kombinera bilder och attributdata för klassificering av anslutningstyper, genom att använda två multimodala strategier för datafusion: sen fusion och intermediär fusion. Resultaten visar att XGBoost med metadata från attributdatamängden ger bästa prestanda, med en maximal noggrannhet på 0.9283, och de experimentella multimodala datametoderna kan inte ytterligare optimera klassificeringsresultaten. Noggrannheten för attributbaserade metoder förbättras med upp till 0.6%. Förbättringen i CNN-modellen kan öka klassificeringsnoggrannheten med upp till 5%. Genom att jämföra olika datakällor och tillvägagångssätt syftar denna avhandling till att ge en praktisk rekommendation för anslutningsdesign och därigenom lägga grunden för bättre anslutningsdesignprocesser inom byggprojekt. / The increasing complexity of construction projects gives rise to the need for an efficient way of designing, managing, and maintaining structures. Building Information Modeling (BIM) facilitates these processes by providing a digital representation of physical structures. Tekla Structures (TS) has emerged as a popular building information modeling software for structural design. In structural engineering, connections play an important role in joining various building objects. However, the efficient and accurate design of connections in TS remains a challenge due to the wide range of available connection types. Existing solutions for connection recommendation often rely on predefined rules, limiting their applicability and requiring time-consuming setup. Recent research has explored machine learning approaches for connection recommendation, but they suffer from scalability issues or high computational costs. This thesis addresses the connection type recommendation problem in TS as a classification task, leveraging the diverse representations of the BIM objects, including 2D images and attributes. This thesis improves existing approaches for single modality data, comparing XGBoost with random forest for attributes, while enhancing the previous CNN model for image classification. Furthermore, this thesis investigates the potential of combining images and attribute data for connection type classification, using two multimodal data fusion strategies: late fusion and intermediate fusion. The results show that XGBoost with metadata of the attribute dataset yields the best performance, with a maximum accuracy of 0.9283, and the experimented multimodal data fusion methods are unable to further optimise the classification results. The accuracy of attribute-based methods is improved by up to 0.6%. The improvement in CNN model can enhance the classification accuracy by up to 5%. By comparing various data sources and approaches, this thesis aims to provide a practical connection recommendation design, thereby laying a foundation for better connection design processes in construction projects.

<div> <div> <p>Building Information Modeling (BIM) serves as an important media in supporting automation in the architecture, engineering, and construction (AEC) domain. However, with its fast development by different software companies in different applications, data exchange became labor-intensive, costly, and error-prone, which is known as the problem of interoperability. Industry foundation classes (IFC) are widely accepted to be the future of BIM in solving the challenge of BIM interoperability. However, there are practical limitations of the IFC standards, e.g., IFC’s flexibility creates space for misuses of IFC entities. This incorrect semantic information of an object can cause severe problems to downstream uses. To address this problem, the author proposed to use the concept of invariant signatures, which are a new set of features that capture the essence of an AEC object. Based on invariant signatures, the author proposed a rule-based method and a machine learning method for BIM-based AEC object classification, which can be used to detect potential misuses automatically. Detailed categories for beams were tested to have error-free performance. The best performing algorithm developed by the methods achieved 99.6% precision and 99.6% recall in the general building object classification. To promote automation and further improve the interoperability of BIM tasks, the author adopted invariant signature-based object classification in quantity takeoff (QTO), structural analysis, and model validation for automated building code compliance checking (ACC). Automation in such BIM tasks was enabled with high accuracy.</p><p><br></p><p><br></p> </div> </div>

Reducing and managing the environmental impacts of building structures has become a priority of building stakeholders and within the architecture, engineering and construction (AEC) community; although, conflicting approaches and methods to combat the issues are present. For example, green building standards are widespread throughout the world; however each one has its own characteristics and consequently its own specific requirements. While all have proven to be effective rating systems and have similar requirements, the distinguishing characteristic that separates them is their treatment of performance and prescriptive metrics. The feature they all severely lack or currently limit is the inclusion of strict engineering evaluation through energy simulations; hence, the reason why they fail to offer procedural steps to meet performance metrics. How can design professionals design energy efficient buildings with such constraints? Fortunately, advances in technology have allowed design professionals access to content found in Building Information Modeling (BIM). However, extracting pertinent information for specific use in energy analysis is problematic because BIM software currently available is filled with interoperability issues when placed in external software for energy analysis and energy analysis software itself is created with many assumptions that affect the tabulated energy results. This research investigates current building rating systems, determines how current professionals meet energy requirements, and prove that it is possible to create an add-on feature to Autodesk Revit that will allow design professionals to extract the needed information to meet energy goals with actual prescribed methods of mechanical systems selection and evaluation.

В настоящее время активно развиваются средства автоматизированного проектирования (САПР), что не может не сказываться на эффективности и разнообразии реализации строительных процессов. Среди широкой гаммы представленных вариаций САПР особое место сейчас занимает продвижение интеллектуального, а точнее информационного проектирования. BIM (с английского Building Information Modeling), а именно информационное моделирование зданий обладает рядом неоспоримых преимуществ по сравнению с устоявшейся системой CAD (с английского Computer-Аided Design). Также BIM-технологии обладают внушительной функциональностью, так как их применение целесообразно не только на стадии проектирования, но и на стадиях строительства и эксплуатации зданий и сооружений. Цель научно-исследовательской работы заключается в разработке программного модуля (плагина) для программного обеспечения Revit 2019, плагин автоматизирует один из процессов строительного проектирования, а именно процесс отделки помещений. Реализовать автоматизацию можно только на основе информации из BIM-модели. / Currently, computer-aided design (CAD) tools are actively developing, which cannot but affect the efficiency and variety of implementation of construction processes. Among the wide range of CAD variations presented, a special place is now occupied by the promotion of intelligent, or rather informational design. BIM (from English Building Information Modeling), namely building information modeling, has a number of undeniable advantages over the established CAD system (from English Computer-Aided Design). Also, BIM technologies have impressive functionality, since their use is advisable not only at the design stage, but also at the stages of construction and operation of buildings and structures. The purpose of the research work is to develop a software module (plug-in) for the Revit 2019 software, the plug-in automates one of the building design processes, namely the interior decoration process. Automation can only be implemented based on information from the BIM model.

В данной работе поднимается решение проблемы проектной компании, заключающейся в трудоемкой и некачественной проверке Revit-моделей, с использованием технологии информационного моделирования. Данное исследование разработано с целью нахождения оптимального способа валидации информационной модели и практического применения результатов. Методом автоматизации валидации выступила разработка Dynamo-скриптов и плагина, выполняющих проверку информационной модели на несколько пунктов BIM-стандарта Компании. Результатом работы является серия Dynamo-скриптов и плагин для Revit, позволяющие сократить трудозатраты BIM-специалистов компании при проверке BIM-моделей на соответствие внутреннему BIM-стандарту, а также снизить влияние человеческого фактора на осуществление процесса валидации. / This paper raises the solution to the problem of the design company, which consists in time-consuming and low-quality verification of Revit models using information modeling technology. This study is designed to find the best way to validate the information model and practical application of the results. The validation automation method was the development of Dynamo scripts and an app that checks the information model for several points of the Company's BIM standard. The result of the work is a series of Dynamo scripts and a app for Revit, which reduce the labor costs of the company's BIM specialists when checking BIM models for compliance with the internal BIM standard, as well as reduce the impact of the human factor on the validation process.

Digitala verktyg har bidragit till att utveckla och förändra byggbranschen de senaste åren. Idag används i vissa byggföretag digitala verktyg vid planering av större projekt för att planera arbetsmiljöarbetet bättre och minimera de problematiska riskerna. Syftet med studien är att få en bättre förståelse för hur arbetsmiljön och riskidentifiering förstärks när företaget tillämpar moderna verktyg vid produktion. Arbetet är avgränsat till endast beställare/konsult och entreprenörsföretag med användning av digitala verktyg. Denna rapport är baserad på tre delar som består av en litteraturstudie, en enkätundersökning samt kvalitativa intervjuer utförda med sex aktörer från olika byggföretag. Inledningsvis genomfördes en litteraturstudie för att reda ut teoretiska begrepp som är relaterade till arbetsmiljö och digitala verktyg. Intervjumetoden gav djupare information om hur arbetsmiljö och digitala verktyg kombineras i olika verksamheter och problematiken som aktörer upplever i verkligheten. Resultaten har framför allt påvisat att det finns stor nytta att implementera digitala verktyg i riskhanteringsprocess och göra arbetsberedning i modellen, detta leder vidare till att enklare identifiera riskfyllda moment i tidigare skede samt säkra arbetsmiljön ute på bygget. Modellernas användningsområden är stora, de kan bland annat användas till visualiseringar, kollisionskontroller och riskanalyser etc. Genom att använda BIM och Buildsafe som metod och kommunikationsverktyg under arbetet med arbetsmiljö uppmuntras andra aktörer såsom exempelvis projektörer, entreprenörer och säkerhetsspecialister att involve rariskbedömningen. Genom att använda VDC som arbetssätt kan även projektörerna simulera hur en byggnad konstrueras och upptäcka eventuella riskmoment i förtid. Ju bättre planering desto bättre arbetsmiljö. Framtiden för tillämpningen av digitala verktyg i arbetsmiljöarbetet ser ljus ut och idag råder det inga tvivel om att arbetsmiljön kan förbättras med hjälp av digitala verktyg. Studien uppvisar även att det idag inte är lagkrav på användningen av digitala verktyg, därav bör arbetsmiljöverket och beställarna kravställa hur dessa skall användas flitigare. Detta kan på så vis effektivisera byggprocessen samt riskidentifieringen ytterligare i framtiden. / Digital tools have contributed to developing and changing the construction industry in recent years. Today, some construction companies use digital tools when planning in larger projects to plan work environment's work better and minimize the problematic risks. The purpose of the study is to gain an understanding of how the work environment and risk identification are strengthened when the company applies modern tools in production. The work is limited to only clients / consultants and construction companies using digital tools. This report is based on three parts consisting of a literature study, a questionnaire survey and qualitative interviews conducted with six actors from different construction companies. Initially, a literature study was conducted to unravel theoretical concepts related to the work environment and digital tools. The interview method provided deeper information about how the work environment and digital tools are combined in different activities and the problems that actors experience in reality. Above all, the results have shown the great benefit of implementing digital tools in the risk management process and making the work preparation in the model, this leads to correctly identifying risky elements in the earlier stage and ensuring the working environment on the construction site. The models' areas of use are large, they can be used for visualizations, collision checks and risk analyzes, etc. By using, for example, BIM and Buildsafe as methods and communication tools during the work environment encourages other partners such as designers, contractors and safety specialists to involve risk assessment. By using VDC working methods, the designers can also simulate how a building is constructed and detect any risk factors in advance. The better the planning, the better the working environment. The future for the application of digital tools in the work environment looks bright. And today there is no doubt that the work environment can be improved with the help of digital tools. The study also shows that much depends on the Swedish Work Environment Authority and the customers requiring how digital tools are to be used more frequently, thus streamlining the construction process and further identifying risk in the future.

[EN] BIM is the process of creating and managing information of a construction product in a three dimensional computer model that incorporates data of all its life cycle. The Member States of the European Union have been recommended to use the BIM methodology in public funded projects since April 2016 by the Directive 2014/24/EU. Particularly, the Spanish Government has approved in 2015 the transposition of this Directive where a Commission has been created, under the auspice of the Ministerio de Fomento, for the implementation of BIM methodology in Spain from 2018. This fact implies a transformation for the building sector which has important implications for those people responsible for higher education in Engineering and Architecture: the BIM competences of the new graduates have to be ensured because of the requirements of the Directive for future professionals. Universities, then, must meet that requirement because the responsibility of the design of the degrees in our country relies on them. Moreover, they have to do it efficiently in a context of the global crisis whose effects are specially affecting the building sector. In addition, a hostile environment is around: today's valuation of this methodology is still poor, although it will be soon become compulsory by the legal requirements. After analyzing the state of the art in the building sector, in the profession of building engineer, in the legal framework related to it, in similar experiences that have occurred in other countries and taking into account the basis of the European Higher Education Area (EHEA), a strategy for the integration of BIM in the curriculum of the Degree in Building Engineering is proposed. / [ES] BIM es el proceso de creación y gestión de la información de un producto de la construcción en un modelo informático tridimensional que incorpora datos relativos a todo su ciclo de vida. La Directiva2014/24/UE sobre Contratación Pública de la Unión Europea recomienda a los estados miembros el uso de la metodología BIM en los proyectos financiados con fondos públicos a partir de abril de 2016. El Gobierno Español por su parte ha aprobado en 2015 la trasposición de la Directiva y además ha constituido la Comisión para la implantación de la metodología BIM en España a partir de 2018 liderada por el Ministerio de Fomento. La transformación que esto supone para el sector de la construcción tiene importantes implicaciones para los responsables de la educación superior en Ingeniería y Arquitectura: deben garantizar la salida de egresados con las competencias BIM que, a causa de la Directiva, van a ser requeridas a los futuros profesionales del sector. Las universidades, en las que recae la responsabilidad del diseño de los títulos en nuestro país, deben responder a ese requerimiento. Y lo deben hacer de forma eficiente en este contexto de crisis generalizada y cuyos efectos están sufriendo especialmente. Además, lo deben hacer en un entorno un tanto hostil: a día de hoy la apreciación por esta metodología es todavía baja a pesar de que en breve se va a imponer por ley. Tras el análisis del estado de la cuestión en cuanto al sector de la construcción, de la profesión de arquitecto técnico, del marco normativo que le afecta, de las experiencias similares que se han dado en otros países, y teniendo en cuenta los fundamentos del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES), se propone una estrategia para la integración de BIM en el Plan de Estudios del Grado en Ingeniería de Edificación. / [CA] BIM és el procés de creació i gestió de la informació d'un producte de la construcció en un model informàtic tridimensional que incorpora dades relatives a tot el seu cicle de vida. La Directiva2014/24/UE sobre Contractació Pública de la Unió Europea recomana als estats membres l'ús de la metodologia BIM en els projectes finançats amb fons públics a partir d'abril de 2016. El Govern Español per la seua banda ha aprovat en 2015 la transposició de la Directiva i a més ha constituït la Comissió per a la implantació de la metodologia BIM a Espanya a partir de 2018 liderada pel Ministeri de Foment. La transformació que açò suposa per al sector de la construcció té importants implicacions per als responsables de l'educació superior en Enginyeria i Arquitectura: han de garantir l'eixida d'egressats amb les competències BIM que, a causa de la Directiva, van a ser requerides als futurs professionals del sector. Les universitats, en les quals recau la responsabilitat del disseny dels títols en el nostre país, han de respondre a aquell requeriment. I ho han de fer de forma eficient en aquest context de crisi generalitzada, els efectes de la qual estan patint especialment. A més, ho han de fer en un entorn una miqueta hostil: a dia de hui l'apreciació per aquesta metodologia és encara baixa a pesar que en breu es va a imposar per llei. Després de l'anàlisi de l'estat de la qüestió en quant al sector de la construcció, de la professió d'arquitecte tècnic, del marc normatiu que li afecta, de les experiències similars que s'han donat en altres països, i tenint en compte els fonaments de l'Espai Europeu d'Educació Superior (EEES), es proposa una estratègia per a la integració de BIM en el Pla d'Estudis del Grau en Enginyeria d'Edificació. / Oliver Faubel, I. (2016). Integración de la metodología BIM en la programación curricular de los estudios de Grado en Arquitectura Técnica/Ingeniería de Edificación. Diseño de una propuesta [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61294

Tesis por compendio / [ES] Los equipos de diseño de los proyectos de construcción están compuestos por diferentes interesados; esto podría dificultar las interacciones. Las metodologías BIM y Lean tienen un impacto positivo en los proyectos de construcción. Además, hay pruebas de la aplicación conjunta de BIM y Lean; sin embargo, se desconoce la relación empírica entre las prácticas Lean y los usos de BIM en la fase de diseño. Tampoco existe una comprensión más profunda de los fenómenos sociales que se generan entre los equipos de diseño cuando se aplican las metodologías de gestión BIM-Lean. Por lo tanto, el objetivo de esta investigación es entender el impacto de las prácticas de gestión de diseño Lean (LDM) y los usos BIM en la interacción de los equipos de diseño de los proyectos de construcción. El método de investigación tiene dos fases: 1) la creación de herramientas para evaluar el nivel de aplicación de las prácticas LDM y los usos BIM, y para comprender las interacciones en un equipo de diseño; y 2) el análisis de las relaciones entre BIM, Lean y la interacción, basado en información empírica de proyectos de construcción en fase de diseño. Los resultados presentan un instrumento de evaluación de usos del BIM y un cuestionario de prácticas de LDM para medir la gestión del diseño, y un método para comprender los diferentes tipos de interacción en un equipo de diseño. Basados en los datos de 64 proyectos, un análisis chi cuadrado reveló 33 relaciones empíricas entre los usos del BIM y las prácticas LDM; además, la aplicación de los usos del BIM implica una mayor aplicación de las prácticas LDM. El proyecto que aplica la gestión BIM-Lean logra numerosas interacciones en su equipo de diseño; flujos de información transparentes, ordenados y estandarizados; un entorno de colaboración, confianza y aprendizaje; y una gestión del compromiso. Todos estos elementos de interacción no son visibles en el proyecto, en el que no se aplicó la gestión BIM-lean. / [CAT] Els equips de diseny dels projectes de construcción están compostos per diferents interesats; açó podría dificultar les interaccions. Les metodologies BIM i Lean tenen un impacte positiu en els projectes de construcció. A més, ni hi ha proves de l'aplicació conjunta de BIM i Lean; no obstant, es desconeix la relació empírica entre practiques Lean i els usos de BIM en fase de diseny. Tampoc existix una comprensió mes profunda dels fenómens socials que es generen entre els equips de diseny quan s'apliquen les metodologies de gestió BIM-Lean. Per tant, l'objectiu d'esta investigació es entendre l'impacte de les practiques de gestió de diseny Lean (LDM) i els usos BIM en l'interacció dels equips de diseny dels projectes de construcción. El métode de investigació te dos fases: 1) la creació de ferramentes per a evaluar el nivell d'aplicació de les practiques LDM i els usos BIM, i per a comprendre les interaccions en un equip de diseny; i 2) l'análisis de les relacions entre BIM, Lean i la interacció, basades en informació empírica de projectes de construcció en fase de diseny. Els resultats presenten un instrument d'evaluació d'usos del BIM i un questionari de practiques de LDM per a mesurar la gestió del diseny, i un método per a comprendre els diferents tipos d'interacció en un equip de diseny. Basades en les dades de 64 projectes, un análisis chi cuadrado va revelar 33 relacions empíricas entre els usos del BIM i les práctiques LDM; a més, l¿aplicació dels usos del BIM implica una major aplicació de les práctiques LDM. El projecte que aplica la gestió BIM-Lean obté nombroses interaccions en el seu equip de diseny; fluxes d'informació transparents, ordenats i estandarizats; un entorn de colaboració, confiança i aprenentatge; i una gestió del compromis. Tots estos elements d'interacció no son visibles en el projecte, en el que no es va aplicar la gestió BIM-lean. / [EN] Design teams of construction projects are composed of different stakeholders; this fact could make the interactions difficult. BIM and Lean methodologies have a positive impact on construction projects. Besides, there is evidence of the combined implementation of BIM and Lean; however, it is not known the empirical relationship between Lean practices and BIM uses in the design phase. Also, there is not a deeper understanding of the social phenomena that are generated among design teams when BIM-Lean management methodologies are implemented. Therefore, the objective of this research is to understand the impact of Lean design management (LDM) practices, and BIM uses in the interaction of construction project design teams. The research method has two phases: (1) the creation of tools to assess the level of implementation of LDM practices and BIM uses and to understand the interactions in a design team; and (2) the relationship analyses between BIM, Lean, and interaction, based on empirical information from construction projects in the design phase. The results present a BIM uses assessment tool and an LDM practices questionnaire to measure the design management and a method to understand the different types of interaction in a design team. Based on data from 64 projects, a chi-square analysis revealed 33 empirical relationships between BIM uses and LDM practices; also, the application of BIM uses implies a greater application of LDM practices. The project that applies BIM-Lean management achieves many interactions among its design team; transparent, orderly, and standardized information flows; a collaborative, trust, and learning environment; and commitment management. All these interaction elements are not visible in the project, where BIM-lean management was not applied. / Herrera Valencia, RF. (2020). Impact of BIM/LEAN on the interaction of construction project design teams [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/158718 / Compendio

Data exchange is a vital aspect of the construction industry, which means there is need for a consistent platform to manage documents that can be relied on. An important digital information management system in the Architectural, Engineering, and Construction (AEC) sector is Building Information Modeling (BIM). However, problems exist regarding secure and compatible systems for data sharing. The study explores why adaptable and tailored security measures are needed to suit project specifications. Through this examination of centralized versus decentralized Common Data Environments (CDEs), it emerges that open BIM systems are impractical when compared to closed ones. The findings highlight the crucial role that standardization and customization play towards efficient, safe and flexible BIM implementations. It also recommends further research for future studies as well as emphasizes transparency in implementing CDE-based security protocols.

Made available in DSpace on 2016-04-18T12:12:29Z (GMT). No. of bitstreams: 4 Monica Mendonca Maria1.pdf: 763444 bytes, checksum: d5fe5f8d60e9e7bd08aecfc0a88b8198 (MD5) Monica Mendonca Maria2.pdf: 1212194 bytes, checksum: b5f0b63d350777866e3955220d604827 (MD5) Monica Mendonca Maria3.pdf: 1656626 bytes, checksum: c2a9d642d2e4d86b7409ce54aabebe89 (MD5) Monica Mendonca Maria4.pdf: 2215429 bytes, checksum: 64893a7cd54a8d0497c2dc13776f74e4 (MD5) Previous issue date: 2009-02-04 / This dissertation presents the technology within BIM and its implication in the architectural and engineering design process. Since the 60 s, aerospace and automotive industries have already revolutionized the way of project with the CAD, and manufacture with the assembly lines. In AEC, the CAD became BIM, a new way of project, build and manage, from conception till life cycle building. This brought a project and construction time reduction, cost and environmental impacts decrease foreseen in LEED and merged in BIM. / Este trabalho objetiva apresentar a tecnologia contida no BIM e suas implicações no processo de projeto da arquitetura e engenharia civil. A partir de 1960, as indústrias, aeronáutica e automotiva, já haviam revolucionado a forma de projetar com o CAD, e de fabricar com as linhas de montagem. Na Arquitetura, Engenharia e Construção, o CAD está evoluindo para o BIM (Building Information Modeling), uma forma de projetar, construir e gerenciar, da concepção ao habite-se, aplicável a todo o ciclo de vida da edificação. Dessa forma houve não só uma redução no tempo de projeto e construção, mas também em custos e impactos ambientais previstos em normas internacionais incorporadas ao BIM.