BIM-Driven components library for Islamic Facilities (BIM-IF)
Ayad K. Almaimani* and Nawari O. Nawari
Abstract
Islamic architectural history encompasses a substantial amount of information that needs to be categorized and digitally modeled so it can be utilized proficiently in the design phases of any project that seeks Islamic construction character. This paper centers on developing BIM-driven three-dimensional object library for Hejazi Islamic Architecture (HIAC) styles, construction methods, structural elements, and architectural components. The Ottoman style architecture has had profound effects on the Hijazi region for more than three hundred years. This influence remains largely uncategorized and digitally undocumented. Building Information Modelling (BIM) approach is used to develop parametric three-dimensional models of HIACs that are used in the structure and construction of Hijazi buildings. The HIACs are aggregated and classified according to their type and origin with respect to the chronological timeline of Islamic Architecture (IA). The creation of this BIM-Driven Components Library for Islamic Facilities (BIM-IF), thus allows for the use of HIACs in the design phases of projects that aim to incorporate IA styles. Each HIAC in the BIM-IA library contains architectural, structural and constructional data that is categorized using informatics tables appended with the digital models. In addition to the essential design data, the BIM-IF library provides designers with various historical information and details about numerous unique Ottoman styles. Keywords: Building Information Modeling (BIM), Hijazi Islamic Architecture Character, BIM libraries, Ottoman style, Digital classification
Background
Throughout history, Islamic Architecture (IA) has been regarded to possess distinctive characters that describe regional variations in both Islamic and non-Islamic countries. These peculiarities are observable in numerous buildings such as mosques, houses, and gardens which employ unique arches, tile designs, towers and interior spaces. Islamic Architecture (IA) is a receptacle of Islamic civilization, and it is significant that the interchange of these two facets is recognized when dealing with Islamic construction projects. Islamic Architecture is a huge source to be taught as His Highness Aga Khan mentioned in one of his interviews, that the people from outside the Islamic world felt that there was a lot to be learned from and about the Islamic culture. (Ivy, 2001). Within the IA, Hijazi Islamic Architectural Character (HIAC) is a style that encompasses architectural features made popular by the Ottoman Empire over a period of 300 years beginning in the 16th century. As the Ottoman Empirersquo;s span of influence expanded across the Red Sea coastal region so did the replication of the HIAC in various coastal cities (Greenlaw 1995). The HIAC can be seen in the ornamentation of major city buildings such as mosques and on the homes of wealthy citizens scattered throughout these coastal cities. HIAC style ornamentation includes various doors, window types, woodwork designs, trimmings, and the creative use of internal and external spaces. Grube (1973) defined IA as a set of architectural and spatial features, such as introspection, that are lsquo;inherent in Islam as a cultural phenomenon. Hence, establishing digital library of IA will assist in enabling a better understanding of IA while also providing a resourceful library for practical applications in the IA design domain. Currently, data and research efforts in digital Islamic Architecture is scarce. Examples of these research efforts comprise the work of Djibril et al. (2006)) who developed a region based indexing and classification system for Islamic star pattern imagesusing rotational symmetry information. Their classification system is based on the number of folds by which an image is characterized and the imagersquo;s fundamental region and class. Okamura et al. (2007)) have likewise established semantic digital resources of Islamic historical buildings focusing on Islamic architecture in Isfahan, Iran. Their research work revealed that a topic maps-based semantic model applied to collaborative metadata management paradigms can be easily exploited as a tool to enhance traditional architectural design and interdisciplinary studies. Further efforts are shown in the work conducted by Djibril and Haj Thami (2008)), who examined geometrical patterns in IA and developed an indexing and classification system using discrete symmetry groups. It is a general computational model for the extraction of symmetry features of Islamic Geometrical Patterns (IGP) images. IGPs are classified into three pattern based categories. The first pattern-category describes the patterns generated by translation along one direction. The second-pattern contains translational symmetry in two independent directions. The third, which is called rosettes, describes patterns that begin at a central point and grow radially outward. Ma et al. (2016) discussed utilizing the BIM application in restoration and maintenance of wooden structures for architectural heritage in Taiwan. A more recent research effort on the topic is represented by work conducted by Baik et al, (2013), 2014, 2015). They used Terrestrial Laser Scanning and Architectural Photogrammetry to document a historical buildings in Old, Jeddah, Saudi Arabia. The data captured using these techniques was transformed into digital building information model (BIM). The objective of this work is to develop a Building Information Models for Islamic Architecture (BIM-IA) library with the intent of using the library as a repository for Islamic Architecture components. The availability of BIM-IAS classified database to aid users in the comprehension of IA culture virtually results in “hellip; increasing numbers of architects have acknowledged the fact that digital three-dimensional modeling can help b
剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
用于伊斯兰设施的 BIM 驱动组件库 (BIM-IF)
· Ayad K. Almaimani amp;
摘要
伊斯兰建筑历史包含大量需要分类和数字建模的信息，因此可以在任何寻求伊斯兰建筑特征的项目的设计阶段熟练使用。本文的重点是为 Hejazi 伊斯兰建筑 (HIAC) 风格、施工方法、结构元素和建筑构件开发 BIM 驱动的三维对象库。三百多年来，奥斯曼风格的建筑对希贾兹地区产生了深远的影响。这种影响在很大程度上仍未归类，也没有数字化记录。建筑信息模型 (BIM) 方法用于开发 HIAC 的参数化三维模型，用于 Hijazi 建筑物的结构和施工。HIAC 根据其类型和起源相对于伊斯兰建筑 (IA) 的时间线进行汇总和分类。创建这个 BIM 驱动的伊斯兰设施组件库 (BIM-IF)，因此允许在旨在融入 IA 风格的项目的设计阶段使用 HIAC。BIM-IA 库中的每个 HIAC 都包含建筑、结构和施工数据，这些数据使用附加数字模型的信息表进行分类。除了基本的设计数据外，BIM-IF 库还为设计师提供各种历史信息和有关众多独特奥斯曼风格的详细信息。因此允许在旨在融入 IA 风格的项目的设计阶段使用 HIAC。BIM-IA 库中的每个 HIAC 都包含建筑、结构和施工数据，这些数据使用附加数字模型的信息表进行分类。除了基本的设计数据外，BIM-IF 库还为设计师提供各种历史信息和有关众多独特奥斯曼风格的详细信息。因此允许在旨在融入 IA 风格的项目的设计阶段使用 HIAC。BIM-IA 库中的每个 HIAC 都包含建筑、结构和施工数据，这些数据使用附加数字模型的信息表进行分类。除了基本的设计数据外，BIM-IF 库还为设计师提供各种历史信息和有关众多独特奥斯曼风格的详细信息。
背景
纵观历史，伊斯兰建筑 (IA) 一直被认为具有描述伊斯兰和非伊斯兰国家地区差异的独特特征。这些特点在许多建筑物中都可以观察到，例如清真寺、房屋和花园，它们采用独特的拱门、瓷砖设计、塔楼和内部空间。伊斯兰建筑（IA）是伊斯兰文明的容器，在处理伊斯兰建筑项目时，认识到这两个方面的互换意义重大。正如阿迦汗殿下在一次采访中提到的那样，伊斯兰建筑是一个巨大的学习资源，来自伊斯兰世界以外的人们认为伊斯兰文化有很多值得学习的地方。（常春藤，2001）。在 IA 中，Hijazi 伊斯兰建筑特征 (HIAC) 是一种包含奥斯曼帝国在 300 年间从 16 世纪开始流行的建筑特色的风格。随着奥斯曼帝国的影响范围扩大到红海沿海地区，HIAC 也在各个沿海城市复制（Greenlaw 1995）。HIAC 可以在诸如清真寺等主要城市建筑的装饰中以及散布在这些沿海城市的富裕公民的家中看到。HIAC 风格的装饰包括各种门窗类型、木制品设计、装饰以及内部和外部空间的创造性使用。
Grube ( 1973 ) 将 IA 定义为一组建筑和空间特征，例如内省，这些特征是“作为一种文化现象在伊斯兰教中固有的”。因此，建立 IA 数字图书馆将有助于更好地理解 IA，同时也为 IA 设计领域的实际应用提供资源丰富的图书馆。目前，数字伊斯兰建筑的数据和研究工作很少。这些研究工作的例子包括 Djibril 等人的工作。（2006 年））谁使用旋转对称信息开发了一个基于区域的伊斯兰星形图案图像的索引和分类系统。他们的分类系统基于图像特征的折叠数量以及图像的基本区域和类别。冈村等人。(2007 )) 同样建立了伊斯兰历史建筑的语义数字资源，重点关注伊朗伊斯法罕的伊斯兰建筑。他们的研究工作表明，应用于协作元数据管理范式的基于主题图的语义模型可以很容易地用作增强传统建筑设计和跨学科研究的工具。Djibril 和 Haj Thami（2008 年）进行的工作显示了进一步的努力))，他检查了 IA 中的几何图案，并开发了一个使用离散对称组的索引和分类系统。它是用于提取伊斯兰几何图案（IGP）图像的对称特征的通用计算模型。IGP 分为三个基于模式的类别。第一个模式类别描述了沿一个方向平移产生的模式。第二种模式包含两个独立方向的平移对称性。第三种称为玫瑰花结，描述从中心点开始并径向向外生长的图案。马等人。( 2016) 讨论了利用 BIM 应用修复和维护台湾建筑遗产的木结构。Baik 等人（2013 年）、2014 年、2015 年开展的工作代表了有关该主题的最新研究成果。他们使用地面激光扫描和建筑摄影测量技术来记录沙特阿拉伯吉达旧城的一座历史建筑。使用这些技术捕获的数据被转换为数字建筑信息模型 (BIM)。
这项工作的目的是开发一个伊斯兰建筑信息模型 (BIM-IA) 库，旨在将该库用作伊斯兰建筑组件的存储库。BIM-IAS 分类数据库的可用性可以帮助用户理解 IA 文化实际上导致“......越来越多的建筑师已经承认数字 3D 建模可以帮助更好地理解数据并且正在超越静态 2D 表示这一事实” （缪尔和奥尼尔，1994 年）。BIM 是一个软件平台，允许用户在一个包含三维元素和嵌入数据的建筑信息模型文件中对设计进行分类、组织和保存。文件中的 BIM 对象可以根据用户的需要进行编辑和控制（Denis，2015 年）。BIM 对象是数字化的、三维的、可测量的和全面的，因为它们满足设计师的意图、建筑物的性能需求和其他功能，可供整个 AEC 访问，并且在设计过程的所有阶段都可重复使用。此外，正如原始 NBIMS 文件中所定义的那样，“BIM 是设施物理和功能特征的数字表示。因此，它作为设施信息的共享知识资源，从一开始就在其生命周期内形成可靠的决策基础。向前。” （国家 BIM 标准，2016 年）。
在 BIM 中，专业用户可以绘制组件并将其设置为参数模型，然后根据设计决策应用不同的值并在项目中使用它。此外，该模型可以多次用作基础模型，以在当前项目之外创建它的另一个版本，使用族系统将其应用于其他项目。正如 BIM 驱动的伊斯兰建筑：第 2 部分 - 数字图书馆中的示例所示。（Almaimani 和 Nawari 2015a，2015b；Nawari 和 Kuenstle，2015）。BIM 为建筑师和设计师提供了检查和分析各种解决方案的机会，这些解决方案可以通过作为 BIM 技术一部分的不同类型的参数化成型软件之一进行。迭代过程引导设计团队找到适合项目要求的解决方案。BIM 软件的协作简化了它们之间的转移，这使设计师能够为其他领域的其他团队成员提供更多选择，以便在项目上进行有效协作。特别是在建筑和施工文件同步和匹配方面，应用了 BIM 技术。
BIM 技术通过指导设计方向和缩短确定项目的某些优先事项是否完成所花费的时间来帮助建筑师。此外，找出解决方案，无论是用于制作专注于可持续性的项目，还是有兴趣为特定地区制作传统建筑风格。处理传统风格的障碍是建筑师无法访问经过验证、组织和分类的建筑和结构元素的 BIM 数字图书馆。这个 BIM 库转移了做出与其他专业不矛盾的适当决定的可能性。BIM 库指导建筑师和设计师使用工具，使项目更加全面，并且可以通过数据库轻松访问业主、规划师、房地产经纪人、评估师、设计师、工程师、估算师、规范、安全、职业健康、环保主义者、承包商、分包商、制造商、规范官员、运营商和翻新者。随着时间的推移，有多种设计方法和方法被开发出来；BIM 技术是过去几十年开发的方法之一，旨在改变数据库和工具的使用方式，从而加速设计过程和生产项目的决策。配备的 BIM-IA 的存在支持实现项目目标，从利用元素的建筑和结构数据以及附加信息来控制和管理进度、制造、材料数量和其他对软件有价值的好处用户。环保主义者、承包商、分包商、制造商、法规官员、运营商和翻新商。随着时间的推移，有多种设计方法和方法被开发出来；BIM 技术是过去几十年开发的方法之一，旨在改变数据库和工具的使用方式，从而加速设计过程和生产项目的决策。配备的 BIM-IA 的存在支持实现项目目标，从利用元素的建筑和结构数据以及附加信息来控制和管理进度、制造、材料数量和其他对软件有价值的好处用户。环保主义者、承包商、分包商、制造商、法规官员、运营商和翻新商。随着时间的推移，有多种设计方法和方法被开发出来；BIM 技术是过去几十年开发的方法之一，旨在改变数据库和工具的使用方式，从而加速设计过程和生产项目的决策。配备的 BIM-IA 的存在支持实现项目目标，从利用元素的建筑和结构数据以及附加信息来控制和管理进度、制造、材料数量和其他对软件有价值的好处用户。BIM 技术是过去几十年开发的方法之一，旨在改变数据库和工具的使用方式，从而加速设计过程和生产项目的决策。配备的 BIM-IA 的存在支持实现项目目标，从利用元素的建筑和结构数据以及附加信息来控制和管理进度、制造、材料数量和其他对软件有价值的好处用户。BIM 技术是过去几十年开发的方法之一，旨在改变数据库和工具的使用方式，从而加速设计过程和生产项目的决策。配备的 BIM-IA 的存在支持实现项目目标，从利用元素的建筑和结构数据以及附加信息来控制和管理进度、制造、材料数量和其他对软件有价值的好处用户。
这个 BIM 驱动的伊斯兰设施组件库 (BIM-IF) 对建筑对象进行分类，然后根据它们在 IA 时间轴中的外观按时间顺序对它们进行排序。参数化的三维建筑元素伴随着模式、数据、模型、形状以及结构和构造元素。本文的重点是为 Hijazi 地区的奥斯曼伊斯兰建筑风格开发图书馆。通过创建 Hijazi 伊斯兰建筑字符 (HIAC) 的数字分类，这项工作将帮助设计师更好地理解曾经在奥斯曼帝国使用的 HIAC。它还旨在提供一种方法，通过这种方法，HIAC 在当代建筑中的未来利用和应用可以轻松有效地参与。
方法
分类系统
建筑模型在整个历史中一直发挥着重要作用。古埃及人使用图纸和实物形式的模型。拉美西斯四世陵墓的平面图和 Ghoracirc;b 的神社图纸就是很好的例子（Clark 和 Engelbach，1990 年）。模型也存在于古希腊人和罗马人中（Schattner, 1990 , Marconi, 资料编号：[588731]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
