面向室内设计的信息模型建构方法研究_陈字杰.docx

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1、 北京建筑大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研宄工作及取得 的 研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人 已 经发表或撰写过的研宄成果，也不包含本人或他人为获得北京建筑大学或其它教育机 构 的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均 已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 北京建筑大学硕士学位论文版权使用授权书 本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知 识产权属于北京建筑大学，允许论文被査阅和借阅。学校

2、有权保留论文并向国家有关部 门 或机构送交论文纸质版和电子版，可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库 进行检索，可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 随着，信息时代和网络时代的到来，信息模型技术在产品设计、建筑设计中的研究 和 应用己经成为热点话题和前沿技术，而在室内设计中，信息模型的应用目前正处于起 步 阶段。 本文从哲学方法、一般方法和具体方法三个层面进行研究，从理论分析和案例建构 两 个方面对室内信息模型的建构方法进行阐释。 在理论研究方面，以室内设计程序和方法为指导，以信息模型技术理论为支撑，笔 者 提出了适合于室内设

3、计的室内信息模型（ InteriorInformationModeling，简称 IIM)的 概念， 通过理论分析阐释了室内信息模型的建构思路、原则、流程，提出了室内信息模 型的建 构方法。 在实践方面，结合理论探讨，对室内信息模型的具体建构方法进行了项目的实践，通 过实践，对室内信息模型的理论进行了验证和完善，总结出了室内信息模型建构的一 般 方法和具体方法。 本文中所提出的室内信息模型的概念是基于室内空间生命周期和产业过程链的基 础 之上的。笔者认为随着工业 4.0 和互联网 +的到来和发展，促进了信息技术和网络技 术大 的发展，大数据、物联网、云技术、虚拟现实、智慧地球，甚至是今后会出现

4、的信 息网 络革命、空间革命等等，都会对传统的室内空间设计产生冲击，室内设计不再只是 去关 注设计过程本身，与空间相关的各方信息，在整个空间的生命周期以及与之相关的 产业 链，共同构成了整个室内空间的周期环节，形成了室内设计的数据模型甚至是智慧 模型。 但笔者同时还认为，贯穿于整个周期的室内设计智慧模型的关键部分是设计阶段 对室内 信息模型的定义和建构。 通过理论研究和项目实践，证明了利用信息模型技术实现计算机辅助室内设计的应 用 可行性，提出了室内信息模型的建构流程、原则、方法和实践途径。 关键词：室内信息模型 (IIM);室内设计； CAD;室内空间生命周期；设计方法 Abstract A

5、bstract The research of methodology is consist of 3 levels, philosophical method, general method and specific method, this paper is also from the 3-levels to analyze the construct method of interior information model. At present, with the rapid development of computer technology and information tech

6、nology, and the globalization of internet network, the peoples ability and speed of dispose and exchange the information has been greatly improved, and high-speed advancing. Twenty years ago, in the architectural design, the application which based on BIM technology that conforms to the requirements

7、 of the times began to appear, by this technology, we can create a virtual building model which contains a large number of real building physical information. This model contains a lot of building materials and building structure and construction craftwork information, also includes all the informat

8、ion to build the building. However, the application of building information modeling in the interior design is in its infancy, and no more project application. At present, in the interior design, BIM technology also cant accepted by designers, and dont talk about the large-scale application. This pa

9、per is guided by design methodology, supported by BIM technology theory, and to explore computer how to aided interior design. This paper discussed and answered that the necessity and feasibility of construct interior information model, the characteristics of interior information model, construct pr

10、inciples and construct methods, the application research based on information model such as collaborative design. In this paper, analysis and comprehensive research methods is applied to the whole research process. Firstly, make tiie research purview in “BIM construct” of interior information model,

11、 research is guided by the design methodology, make the design process as the main research line, design expression and the process of information transmission as the research basis, to further discuss the related theory and practical application about the construct process of interior information m

12、odel. In practice, supported by theoretical discussion, guided by the design methodology, make the specific construction method of interior information model to the project practice, proved that the feasibility to use BIM aided interior design, application principle and method, and practice way. Hop

13、e that through the theoretical research and practice of this paper, provide some guidance and reference for the BIM technology used in the interior design of the application of the road. Keywords: :Interior Information Modeling, Interior Design, CAD ,Life-cycle of the Interior 目 录 北京建筑大学硕士学位论文原创性声明

14、北京建筑大学硕士学位论文使用授权书 主 商 . I ABSTRACT .II g m . i 第 一 章 ： 绪 论 . i i.i 研究背景 . 1 1.2 国内外研究与应用现状 . 2 1.2.1 国外现状 . 2 1.2.2 国内现状 . 4 1.3 研究内容、意义 . 7 1.3.1 研究主要内容 . 7 1.3.2 研究范围阐释 . 7 1.3.3 研究 标和意乂 . 7 1.4 研究方法 . 8 1.4.1 研究方法 . 8 1.4.2 工作框架 . 8 第二章：信息模型的概念与理论 . 10 2.1 数字技术与设计 . 10 2.1.1 数字技术辅助设计的发展概况 . 10 2.

15、1.2 数字技术辅助设计的相关理论 . 10 2.2 信息模型 . 11 2.3 产品信息模型（ PIM) . 12 2.3.1 产品生命周期（ PLM)及其模型体系 . 13 2.3.2 产品生命周期各阶段模型 . 15 2.3.3 产品模型集成框架 . 16 2.4 建筑信息模型（ BIM) . 17 2.4.1 建筑信息模型的概念及特点 . 17 2.42 建筑生命周期（ BLM) . 21 2.4.3 基于 BIM 的建筑生命周期的解决方案 . 21 2.5 本章小结 . 22 第三章：信息模型与室内设计 . 23 3.1 室内设计表达过程 . 23 3.1.1 设计认知 . 23 3

16、.1.2 设计过程 . 23 3.1.3 设计表达 . 27 3.2 室内设计表达方式与设计工具 . 27 3.2.1 室内设计表达方式 . 27 3.2.2 设计表达工具 . 29 3.3 室内设计信息与信息传递 . 30 3.3.1 设计信息 . 30 3.3.2 信息的传递 . 31 3.3.3 设计信息的关联性 . 32 3.4 室内信息模型（ IIM) . 32 3.4.1 概念及特点 . 32 3.4.2 IIM 对设计信息的表达与描述 . 34 3.4.3 IIM 的优势与不足 . 36 3.4.4 IIM 与 CAD 的关系 . 41 3.5 本章小结 . 42 第四章：室内信

17、息模型（ IIM)的建构方法 . 44 4.1IIM 的建构原则 . 44 4.1.1 阶段建构原则 . 44 4.1.2 模型分层原则 . 45 4.1.3 文件层次原则 . 45 4.2IIM 的建构流程 . 47 4.2.1 设计企业 . 47 4.2.2 设计项目 . 47 4.2.3 设计团队 . 48 4.2.4 设计成员 . 48 4.3IIM 的建构方法 . 48 4.3.1 几何 占 位法 一一 概念 设 计阶段 的 建 构 . 48 4.3.2 模型深化法 深化设计阶段的建构 . 49 4.4 本章小结 . 51 第五章：室内信息模型（ IIM)建构案例分析 . 52 目

18、录 5.1 项目背景 . 52 5.1.1 设计概况 . 52 5.1.2 信息模型的设计要求 . 53 5.2IIM 建构前准备 . 54 5.2.1 设计思路与计划流程 . 54 5.2.3 设计平台的选择与人员组织 . 56 5.2.4 项目 IIM 建构前准备 . 57 5.3 项目 IIM 建构分析 . 62 5.3.1 项目模型的划分 模型分层原则的应用 . 62 5.3.2 概念设计阶段 几何占位法的应用 . 63 5.3.3 设计深化阶段 模型深化法的应用 . 64 5.4IIM 在设计阶段的应用 . 66 5.4.1 协同 设 计 一一 以专 业 间的协 同 工作为 例 .

19、66 5.4.2 可视化设计 以光环境设计与分析为例 . 68 5.5 本章小结 . 69 结论与展望 . 71 m . 73 图片索引 . 82 表格索引 . 85 参考文献 . 86 作者在读研期间公开发表的论文 . 89 g i 射 . 90 III 第 一 章 绪 论 1.1 研究背景 第 一 章 ： 绪 论 当前伴随着计算机计技术和信息技术的 发展以及互联网络的全球化，人们已经从工业 时代进入到了信息时代（图 1-1) i，正在逐 渐迈向网络信息时代。基于信息和网络集成的 大数据、互联网 +、智慧地球、物联网甚至是 脑联网等概念也已经成为人们日常生活中的 热门话题，并在各专业领域内得

20、到了应用。在 网络信息社会里，各行各业以信息数据为基 础，通过互联网络将信息数据进行传递和交 流，实现和扩大了行业之间的信息交流和信息 共享，单纯的行业圈被打破，取而代之的是以 信息交流和数据共享为基础的多行业的跨界 融合。 在建筑业中，计算机技术、信息技术和互 图 1-1 “ 信息革命 ” （ 1995,摄影数码合成 ) (图片来源 ： Louie Psihoyos) 联网络技术的综合运用促使建筑信息模型 （ Building Information Modeling，简称 BIM) 概念的产生，并在建筑设计中得到了实践与发展，被越来越多的建筑设计院和建筑师所 接 受。利用 BIM 完成的建

21、筑设计项目也越来越多的被实现。将 BIM 技术应用于建筑全 生命 周期的设计、施工、管理和运营己经成为建筑业信息化发展的共识。 而室内设计作为建设行业中的一环，信息化发展程度相对缓慢， BIM 等新技术的应 用 还处于起步阶段。 2014 年 8 月底中国建筑装饰行业建筑装饰工程 BIM 实施标准 编制 会议在上海召开，这标志着室内装饰行业在建筑业 BIM 技术大发展的趋势下也开 始着手 准备将 BIM 技术应用于室内设计和室内装饰等方面。 在现有的室内设计过程中，设计表达方式也存在很多不足之处，出现设计过程相对 分 散、设计数据传递不全面等问题。同时，随着建筑信息模型在建筑设计全过程中的应

22、用， 不少业主己经从中得到了诸多优势，如项目进度与项目预算变得清晰等，因此，对 于建 筑信息模型的应用对业主来说己经成为一种需求，室内设计的业主也开始意识到 BIM 技 术的重要性，对于设计项目也开始 提出对 BIM 设计的要求。 因此，在室内设计中探索新的表达方式、设计工具和设计方法，既是时代的背景， 又 是行业发展的要求。信息模型技术作为信息时代的标志性技术之一，在室内设计中的 1 1 这幅名为 “Information Revolution” 的合成照片，描述了一大群猩猩占据了美国波士顿图书馆，并在计算机前 读莎士比亚的 场景。作者以戏谑的态度展示了最原始（大猩猩，其实代表人类的最原始状

23、态）与最先进（计算机） 正面接触的场景，并暗示出计 算机的迅速普及 . 第 一 章 绪 论 2 应用将会促进室内设计行业的信息化和网络化发展进程。室内信息模型的建构是将信息 模 型技术应用于室内设计中首先需要解决的问题，是室内设计信息化之路开始的基础和 前 提。因此，基于以上背景要求，笔者提出了 “ 面向室内设计的信息模型建构方法 ” 的 研 究课题。 1.2 国内外研究与应用现状 1.2.1 国外现状 国 外 对 于 BIM 技 术 的研 究 开展的 比 较早 ， 主要 集 中在 两 个部分 ， 一 个 是 对于 相 关 理 论的 研 究，包括 计 算机理论 、 信息技术 理 论、网络 技 术理论 、 设计方法 论 、设计过 程 的 研 究 等， 二 是相 关 设计 标 准的 制 定以 及 在项 目 的实 践 中的 研 究总 结 。 (1) BIM 在欧美国家的研究与应用状况