As-Is Building Information Models aid in the management, maintenance and renovation of existing buildings. However, most existing buildings do not have an accurate geometric depiction of their As-Is conditions. The process of generating As-Is models of existing structures involves practitioners, who manually convert Point Cloud Data (PCD) into semantically meaningful 3D models. This process requires a significant amount of manual effort and time. Previous research has been able to model objects by segmenting the point clouds into planes and classifying each one separately into classes, such as walls, floors and ceilings; this is insufficient for modelling, as BIM objects are comprised of multiple planes that form volumetric objects. This thesis introduces a novel method that focuses on the geometric creation of As-Is BIMs with enriched information. It tackles the problem by detecting objects, modelling them and enriching the model with spaces and object adjacencies from PCD. The first step of the proposed method detects objects by exploiting the relationships the segments should satisfy to be grouped into one object. It further proposes a method for detecting slabs with variations in height by finding local maxima in the point density. The second step models the geometry of walls and finally enriches the model with closed spaces encoded in the Industry Foundation Classes (IFC) standard. The method uses the point cloud density of detected walls to determine their width by projecting the wall into two directions and finding the edges with the highest density. It identifies adjacent walls by finding gaps or intersections between walls and exploits walls adjacency for correcting their boundaries, creating an accurate 3D geometry of the model. Finally, the method detects closed spaces by using a shortest-path algorithm. The method was tested on three original PCD which represent office floors. The method detects objects of class walls, floors and ceilings in PCD with an accuracy of approximately 96%. The precision and recall for the room detection were found to be 100%.

Idag är det vanligt inom byggbranschen att så fort ett beslut är taget om att en byggnad ska uppföras, ska den blir klar snarast som möjligt. Detta kräver i sin tur att projekteringen ska utföras på kortast möjliga tid utan att fel uppstår, så själva bygget kan påbörjas. Samordningseffektiviseringen ska undersökas genom att författaren granskar hur en modell ska vara uppbyggd i ett CAD-program för att den ska kunna exporteras till ett samordningsprogram, där byggnadens ritningar granskas. Examensarbetet utfördes på uppdraget av företaget METOD arkitekter i Uppsala i slutet av den treåriga högskoleingenjörsutbildningen inom byggteknik. Syftet med detta projekt var att analysera en samverkan mellan CAD-programmet ArchiCAD och samordningsprogrammet Solibri. Detta för att på ett effektivare sätt kunna granska modellen i samordningsprogrammet och uppnå en optimal 3D-samordning. För att kunna genomföra studien gjordes en litteraturstudie, en observationsstudie, intervjuer med olika discipliner, inlärning av programmen samt en testprocess. Denna testprocess innebar att författaren ritade upp modeller i ArchiCAD och exporterade dessa till Solibri, detta för att kontrollera om modellerna överensstämde mellan programmen. Resultatet av examensarbetet visar att det finns möjligheter att kunna utveckla projekteringen och samordningen i 3D för att få en optimal och effektiv samordningsmodell. De flesta discipliner använder sig av programvaror som stödjer IFC-format, vilket innebär att modellerna kan öppnas i andra CAD-program. Detta skulle innebära att modellen skulle gå att kvalitétsäkra innan den blir till ritningar, och därmed minska antalet felaktigheter på byggarbetsplatsen. / Nowadaysis it commonin the construction industrythat oncea decisionis made that a building willbe constructed, it should be done as soonas possible.Thisrequiresthatthe planningshould be performedin the shortest possible timewithoutany fault,so that the actual constructioncan begin.Coordinationeffectivenessis testedby the author who examineshow a modelmustbe designedin a CAD-programin order to be exported to a coordination program, wherethe buildingplanswill be examined.           The thesiswas conducted on behalf of the companyMETOD arkitekterin Uppsalaas the final part ofthe three-yearbachelorprogramin construction engineering.           The purpose ofthis project was toanalyzethe interaction ofCAD softwareArchiCAD andcoordinationprogramSolibri. Therefore,investigate themodel incoordinatingthe program andachieve an optimal3-D coordination. To perform this study the author made a literature study, an observational study, interviews with various disciplines, training and a test process in the programs. Thistesting processmeans thatthe authordrewupmodelsin ArchiCADand exportedthemtoSolibri, in order to checkwhether the modelswere consistentbetween the programs.           The resultof the thesisshows that there areopportunities to improveplanningand coordinationin 3D toobtainan optimal and efficientcoordination model. Mostdisciplines usesoftware thatsupports theIFC format, which means that the modelscan be opened inother CAD programs. This would meanthat the modelwould betoensurequalitybefore it getsto thedrawings, and by that reducethe number of errorsat the construction site.

BIM has been a trend in recent years when it comes to design and construction of new buildings. However, there has been less talk about what happens to BIM models after the construction phase. This issue has been raised at the Forsmark construction documentation department. This thesis aims to look at how the information in a BIM model can be transferred to facility management and GIS systems and thus add value, even after the construction phase. Questions raises how such an exchange might look like and whether it is reliable. How should a claim be brought to planners for such an exchange to work. This thesis tested some of the most common methods for this kind of exchange of information from BIM models to facility management and GIS. It was formats like IFC, Fi2xml and a database connectivity that was analyzed by a computer simulation of a model provided by Forsmark. The model consisted of an existing office building at Forsmark, modeled in Autodesk Revit. The results indicate that the formats tested require a precise plotting of the models. The loss of information that came to light in the simulation could be attributed to failure modeling in Revit. Even such things as naming of areas must be consistent. To achieve more efficient naming process, test where carried out to deal with parameters outside the Revit environment. However, it did not work optimally. Support for some parameters was lost and the information that was built up in the database was too extensive.

The cost and effort of modelling existing bridges from point clouds currently outweighs the perceived benefits of the resulting model. The time required for generating a geometric Bridge Information Model, a holistic data model which has recently become known as a "Digital Twin", of an existing bridge from Point Cloud Data is roughly ten times greater than laser scanning it. There is a pressing need to automate this process. This is particularly true for the highway infrastructure sector because Bridge Digital Twin Generation is an efficient means for documenting bridge condition data. Based on a two-year inspection cycle, there is a need for at least 315,000 bridge inspections per annum across the United States and the United Kingdom. This explains why there is a huge market demand for less labour-intensive bridge documentation techniques that can efficiently boost bridge management productivity. Previous research has achieved the automatic generation of surface primitives combined with rule-based classification to create labelled cuboids and cylinders from point clouds. While existing methods work well in synthetic datasets or simplified cases, they encounter huge challenges when dealing with real-world bridge point clouds, which are often unevenly distributed and suffer from occlusions. In addition, real bridge topology is much more complicated than idealized cases. Real bridge geometries are defined with curved horizontal alignments, and varying vertical elevations and cross-sections. These characteristics increase the modelling difficulties, which is why none of the existing methods can handle reliably. The objective of this PhD research is to devise, implement, and benchmark a novel framework that can reasonably generate labelled geometric object models of constructed bridges comprising concrete elements in an established data format (i.e. Industry Foundation Classes). This objective is achieved by answering the following research questions: (1) how to effectively detect reinforced concrete bridge components in Point Cloud Data? And (2) how to effectively fit 3D solid models in the format of Industry Foundation Classes to the detected point clusters? The proposed framework employs bridge engineering knowledge that mimics the intelligence of human modellers to detect and model reinforced concrete bridge objects in point clouds. This framework directly extracts structural bridge components and then models them without generating low-level shape primitives. Experimental results suggest that the proposed framework can perform quickly and reliably with complex and incomplete real-world bridge point clouds encounter occlusions and unevenly distributed points. The results of experiments on ten real-world bridge point clouds indicate that the framework achieves an overall micro-average detection F1-score of 98.4%, an average modelling accuracy of (C2C) ̅_Auto 7.05 cm, and the average modelling time of merely 37.8 seconds. Compared to the laborious and time-consuming manual practice, the proposed framework can realize a direct time-savings of 95.8%. This is the first framework of its kind to achieve such high and reliable performance of geometric digital twin generation of existing bridges. Contributions. This PhD research provides the unprecedented ability to rapidly model geometric bridge concrete elements, based on quantitative measurements. This is a huge leap over the current practice of Bridge Digital Twin Generation, which performs this operation manually. The presented research activities will create the foundations for generating meaningful digital twins of existing bridges that can be used over the whole lifecycle of a bridge. As a result, the knowledge created in this PhD research will enable the future development of novel, automated applications for real-time condition assessment and retrofit engineering.

Det har alltid varit ett mål att uppnå god kommunikation mellan olika parter i ett byggprojekt. Ett sätt att underlätta detta kan vara att använda byggnadsinformationsmodeller (BIM). Syftet med vårt examensarbete är att ta reda på frontlinjen gällande BIM i ritprogram i allmänhet och i programmet SketchUp i synnerhet. Vi ska också undersöka IFC, ett öppet filformat som används för att visa byggnadsinformationsmodeller. Vad är då BIM, SketchUp och IFC? Kort beskrivet är BIM, Building Information Model, en modell som kan innehålla och hantera all information i ett byggprojekt. SketchUp är ett mjukvaruprogram som huvudsakligen fungerar som ett stödprogram för arkitekter men även som ett mjukvaruverktyg för designers. IFC är ett internationellt standardiserat filformat som möjliggör ett öppet och effektivt informationsflöde. Vi har ritat upp en modell av ett av åttavåningshusen på kvarteret Limnologen i Växjö i SketchUp delvis för att testa dess IFC och BIM kompabilitet men också för att få en allmän inblick i vad programmet kan åstadkomma. Slutsatserna av försöket gav oss en bredare förståelse för vad programmet har för möjligheter, och att BIM och IFC funktionerna i SketchUp just nu är begränsade. / It has always been a goal to obtain good communication between partners in business within a building project. One way to obtain this is to use building information modeling (BIM). The purpose of our thesis is to find the frontlines of BIM in drawing software in common and particularly in SketchUp and also to draw conclusions regarding IFC. What is BIM, Sketchup and IFC? In short terms, BIM, Building Information Model, is a model that contains and handles all information associated to a building project. SketchUp is a software program and acts mainly as a support program to architects but also as a software tool for designers. IFC is an international standard file format. The format enables an open and efficient information flow in building projects. We created a model of one of the eight-storey houses at the Limnologen block in Växjö in SketchUp partly to test its IFC and BIM compatibilities but also to get a common insight to what the software could accomplish. The conclusions of the test gave us a deeper understanding to what options the program had, and that BIM and IFC functions are currently limited in SketchUp.

Examensarbetet är en studie om möjligheter med Byggnadsinformationsmodellering (BIM) inom fastighetsförvaltning. Olika fastighetsförvaltare och mjukvarutillverkare presenteras och ger sin syn på BIM. Begreppet BIM förklaras och dessutom ges några exempel på hur mjukvaror hanterar BIM-modeller. Viktiga slutsatser från arbetet är att mjukvarorna behöver förändras och anpassas till de olika kategorier av förvaltare som är aktuella, det kommer också krävas utbildning och information till dessa. Anledningen till det är att kunskapen om BIM idag är låg bland de flesta förvaltare.

<p>Det har alltid varit ett mål att uppnå god kommunikation mellan olika parter i ett byggprojekt. Ett sätt att underlätta detta kan vara att använda byggnadsinformationsmodeller (BIM). Syftet med vårt examensarbete är att ta reda på frontlinjen gällande BIM i ritprogram i allmänhet och i programmet SketchUp i synnerhet. Vi ska också undersöka IFC, ett öppet filformat som används för att visa byggnadsinformationsmodeller.<strong></strong></p><p>Vad är då BIM, SketchUp och IFC?</p><p>Kort beskrivet är BIM, Building Information Model, en modell som kan innehålla och hantera all information i ett byggprojekt. SketchUp är ett mjukvaruprogram som huvudsakligen fungerar som ett stödprogram för arkitekter men även som ett mjukvaruverktyg för designers. IFC är ett internationellt standardiserat filformat som möjliggör ett öppet och effektivt informationsflöde.</p><p>Vi har ritat upp en modell av ett av åttavåningshusen på kvarteret Limnologen i Växjö i SketchUp delvis för att testa dess IFC och BIM kompabilitet men också för att få en allmän inblick i vad programmet kan åstadkomma. Slutsatserna av försöket gav oss en bredare förståelse för vad programmet har för möjligheter, och att BIM och IFC funktionerna i SketchUp just nu är begränsade.</p><p> </p> / <p>It has always been a goal to obtain good communication between partners in business within a building project. One way to obtain this is to use building information modeling (BIM). The purpose of our thesis is to find the frontlines of BIM in drawing software in common and particularly in SketchUp and also to draw conclusions regarding IFC.</p><p>What is BIM, Sketchup and IFC?</p><p>In short terms, BIM, Building Information Model, is a model that contains and handles all information associated to a building project. SketchUp is a software program and acts mainly as a support program to architects but also as a software tool for designers. IFC is an international standard file format. The format enables an open and efficient information flow in building projects.</p><p>We created a model of one of the eight-storey houses at the Limnologen block in Växjö in SketchUp partly to test its IFC and BIM compatibilities but also to get a common insight to what the software could accomplish. The conclusions of the test gave us a deeper understanding to what options the program had, and that BIM and IFC functions are currently limited in SketchUp.</p><p> </p>

As Building Information Modeling (BIM) applications become more sophisticated and used within other knowledge domains, the limitations of existing data exchange and sharing methods become apparent. The integration of BIM and Geographic Information System (GIS) can offer substantial benefits to manage the planning process during the design and construction stages. Currently, building (and geospatial) data are shared between BIM software tools through a common data format, such as Industry Foundation Classes (IFC). Because of the diversity and complexity of domain knowledge across BIM and GIS systems, however, these syntactic approaches are not capable of overcoming semantic heterogeneity. This study uses semantic web technology to ensure the highest level of interoperability between existing BIM and GIS tools. The proposed approach is composed of three main steps; ontology construction, semantic integration through interoperable data formats and standards, and query of heterogeneous information sources. Because no application ontology is available to encompass all IFC classes with different attributes, we first develop an IFC-compliant ontology describing the hierarchy structure of BIM objects. Then, we can translate the building's elements and GIS data into semantic web standard formats. Once the information has been gathered from different sources and transformed into an appropriate semantic web format, the SPARQL query language is used in the last step to retrieve this information from a dataset. The completeness of the methodology is validated through a case study and two use case examples.

This diploma thesis is dealing about the Analysis of escape routes in 3D Building model. At first 3D BIM model, in format IFC, is extracted into the GIS software ArcGiS. From the model is created topology network, which representes the rooms and their connections. Based on this model is created the network analysis for building's escape routes. Results are 5 graphical representation of networks, web visualization and time required to exit from each room of the building.

Det kommer hela tiden ut nya verktyg och arbetssätt till byggbranschen, men det är inte alltid säkert att dessa behövs eller är gynnsamma att använda. Användandet av 3D-modeller och BIM i byggbranschen har undersökts relativt mycket, men relativt få studier har gjorts för nya alternativa användningsområden av branschens befintliga 3D-verktyg. Detta examensarbete går ut på att undersöka om 3D-modeller för specifika områden i ett projekt kan vara ett intressant komplement till traditionella 2D-ritningar för att öka förståelse för den som läser ritningen. Tekniken som användes var Tech Soft 3D:s applikation 3D PDF Reader som gör det möjligt att läsa 3D-PDF:er direkt i en mobil eller surfplatta, men modellerna går också att nyttja på en dator om man vill det. De yrkesgrupper som studeras är byggnadsarbetare och konstruktörer samt kommunikationen däremellan.   För att utreda 3D-PDF:ernas användningsområde gjordes en kvalitativ studie med semistrukturerade intervjuer. Det fördes intervjuer med tre byggnadsarbetare och tre konstruktörer. Under intervjuerna fick deltagarna testa tekniken med tre olika 3D-modeller för att skapa en uppfattning om hur tekniken skulle kunna användas i olika projekt. En litteraturstudie gjordes också för att samla in kunskap att jämföra och analysera med resultatet från intervjuerna.   Respondenterna tyckte att 3D-modellerna vara lättare att förstå och smidiga att använda. Vid hög komplexitet kan det t.o.m. vara lättare att redovisa med 3D-modeller än med 2D-ritningar. Dock ansåg konstruktörerna att det kan finnas en risk att dessa 3D-PDF:er glöms bort att uppdateras, eftersom de är fristående. Dessa 3D-PDF:erna anses ha potential att bidra till en mer effektiv process för de som anammar verktyget, men med hänsyn till den bl a juridiska risken kommer de mest troligt inte användas som en handling, utan som ett komplement till 2D-ritninngarna för att enklare skapa en uppfattning om situationen i fråga.