Ανάπτυξη Building Information Model για τη διαγνωστική μελέτη του εσωτερικού χώρου της Βίλλας Κλωναρίδη

Ιωάννου, Μαρία Τερέζα; Ioannou, Maria Teresa

dc.contributor.author	Ιωάννου, Μαρία Τερέζα	el
dc.contributor.author	Ioannou, Maria Teresa	en
dc.date.accessioned	2016-06-14T07:53:26Z
dc.date.available	2016-06-14T07:53:26Z
dc.date.issued	2016-06-14
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42693
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.5402
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Μεταπτυχιακή εργασία. Διεπιστημονικό - Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) "Υλικά και Επεμβάσεις Συντήρησης - Προστασία Μνημείων (Κατ. B')"	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Μοντέλα κτηριακών πληροφοριών	el
dc.subject	Διαγνωστικές μελέτες	el
dc.subject	Γεωμετρική τεκμηρίωση	el
dc.subject	Πολυεικονικές μέθοδοι	el
dc.subject	Συστήματα χωρικών πληροφοριών	el
dc.subject	Building information modeling	en
dc.subject	Geometric documentation	el
dc.subject	Heritage data management	el
dc.subject	3D GIS	el
dc.subject	Structure from motion	el
dc.title	Ανάπτυξη Building Information Model για τη διαγνωστική μελέτη του εσωτερικού χώρου της Βίλλας Κλωναρίδη	el
dc.title	Development of a Building Information Model for the diagnostic study of the interior of Villa Klonaridis	en
heal.type	masterThesis	el
heal.classification	Architecture--Conservation and restoration (URL: http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85006724)	en
heal.language	el	el
heal.access	free	el
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-03-16
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η διερεύνηση της δυνατότητας ενσωμάτωσης και διαχείρισης δεδομένων, προερχομένων από τον χαρακτηρισμό των δομικών υλικών και τη διαγνωστική μελέτη της Βίλλας Κλωναρίδη, σε Μοντέλο Κτηριακών Πληροφοριών, ήτοι Building Information Model (BIM). Για την επίτευξη του παραπάνω εγχειρήματος, τέθηκαν οι συμπληρωματικοί στόχοι της ολοκλήρωσης της γεωμετρικής τεκμηρίωσης του εξωτερικού κελύφους του κτηρίου, καθώς και της χαρτογράφησης των υπολειπόμενων εξωτερικών τμημάτων, όπως και κάποιων αντιπροσωπευτικών επιφανειών του εσωτερικού της Βίλλας. Αρχικά, δημιουργήθηκε το τρισδιάστατο φωτορεαλιστικό μοντέλο της στέγης της Βίλλας Κλωναρίδη, ως συμπλήρωμα του τρισδιάστατου φωτορεαλιστικού μοντέλου των όψεων του κτηρίου, το οποίο υλοποιήθηκε από το Εργαστήριο Φωτογραμμετρίας το 2013. Κατόπιν εξαγωγής ορθοφωτογραφίας από το μοντέλο, χαρτογραφήθηκαν οι κατασκευαστικές φάσεις και οι κύριες φθορές της στέγης. Στη συνέχεια, αξιοποιήθηκαν τα δεδομένα της αρχιτεκτονικής τεκμηρίωσης, που παρήχθησαν στο πλαίσιο της μεταπτυχιακής εργασίας της Α. Πούλου (2013), για την ανάπτυξη ενός Μοντέλου Κτηριακών Πληροφοριών, στο πλαίσιο της διερεύνησης της διαλειτουργικότητας του μοντέλου, και της συγκεκριμένης τεχνολογίας, με στόχο την ενσωμάτωση, απεικόνιση και διαχείριση των δεδομένων των δομικών υλικών και διαγνωστικής μελέτης. Αφού διαπιστώθηκαν οι δυνατότητες και τα όρια της τεχνολογίας ως προς αυτό το εγχείρημα, διερευνήθηκαν οι πιθανές αιτίες και προτάθηκαν ορισμένοι κατευθυντήριοι άξονες για μελλοντική έρευνα. Επιπλέον, εμπλουτίστηκε η τεκμηρίωση με τη χαρτογράφηση αντιπροσωπευτικών επιφανειών του εσωτερικού της Βίλλας, χρησιμοποιώντας τα δεδομένα που προέκυψαν κατά τον χαρακτηρισμό των υλικών και τη διαγνωστική μελέτη, της μεταπτυχιακής εργασίας του Ε. Μπούρμπου (2013). Αναλυτικότερα, το πρώτο κεφάλαιο περιλαμβάνει το γενικό θεωρητικό πλαίσιο της εργασίας. Γίνεται παρουσίαση του γενικού θεωρητικού υποβάθρου καθώς και ανασκόπηση των μεθόδων γεωμετρικής τεκμηρίωσης. Στη συνέχεια, γίνεται περιγραφή της τεχνολογίας Μοντελοποίησης Κτηριακών Πληροφοριών, αλλά και των συγγενών Συστημάτων Χωρικών Πληροφοριών. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναπτύσσεται το ειδικό θεωρητικό πλαίσιο, το οποίο πραγματεύεται τη μεθοδολογία της διαγνωστικής μελέτης, καθώς και τις εφαρμογές των Συστημάτων Χωρικών Πληροφοριών και των Μοντέλων Κτηριακών Πληροφοριών στο ευρύτερο πεδίο της Προστασίας Μνημείων. Στο τρίτο κεφάλαίο γίνεται συνοπτική περιγραφή των αποτελεσμάτων των προηγούμενων εργασιών που αποτέλεσαν το υπόβαθρο εργασίας της παρούσας. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται η μεθοδολογική προσέγγιση της εφαρμογής. Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφονται τα βήματα που ακολουθήθηκαν για την υλοποίηση της εφαρμογής. Αρχικά, περιγράφεται η διαδικασία παραγωγής του τρισδιάστατου μοντέλου της στέγης της Βίλλας Κλωναρίδη, με την πολυεικονική μέθοδο Structure from Motion, και στη συνέχεια, η διαδικασία της χαρτογράφησης των κυρίων φθορών και κατασκευαστικών φάσεων. Έπειτα, αναλύονται τα στάδια που ακολουθήθηκαν για τη δημιουργία του Μοντέλου Κτηριακών Πληροφοριών στο λογισμικό ArchiCAD της Graphisoft, καθώς και για την περαιτέρω διερεύνηση της απεικόνισης και διαχείρισης του κτηριακού μοντέλου, με τα δεδομένα των δομικών υλικών και της διαγνωστικής μελέτης, σε άλλα συστήματα τρισδιάστατης απεικόνισης και διαχείρισης. Τέλος, παρουσιάζονται τα στάδια της χαρτογράφησης και διαχείρισης των δεδομένων των δομικών υλικών και φθορών αντιπροσωπευτικών επιφανειών του εσωτερικού της βίλλας, σε δισδιάστατο περιβάλλον χωρικής απεικόνισης, καθώς και σε Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS). Στο πέμπτο και τελευταίο κεφάλαιο παρατίθενται τα συμπεράσματα της εφαρμογής και αναλύονται προτάσεις και νέοι στόχοι για μελλοντική έρευνα, με γνώμονα τις αρχές της διαλειτουργικότητας και της διεπιστημονικότητας. Συγκεκριμένα, κατόπιν διερεύνησης σε παράλληλες εφαρμογές στο επιστημονικό πεδίο της Γεωλογίας, εξετάζονται εναλλακτικές δομές δεδομένων, όπως τα οκταδικά δένδρα και τα δίκτυα ακανονίστων τετραέδρων, για την ογκομετρική απεικόνιση υλικών. Επίσης, προτείνεται η διερεύνηση ενός διαλειτουργικού συστήματος, το οποίο θα βασίζεται στην ενσωμάτωση Συστημάτων Χωρικών Πληροφοριών, Μοντέλων Κτηριακών Πληροφοριών και ογκομετρικών απεικονίσεων οικοδομικών υλικών, χρησιμοποιώντας το διαλειτουργικό σχήμα XML και το πρότυπο CityGML	el
heal.abstract	The research objective of this thesis was the investigation of the prospect of managing and integrating data from the material characterization and diagnostic study of Villa Klonaridi, within a Building Information Model. To achieve this, complementary goals were set, including the completion of the geometric documentation of the Villa, with its corresponding decay and construction phase mapping, in addition to the material and decay mapping of representative surfaces of the Villa’s interior. Firstly, a three-dimensional photorealistic model was produced for the roof of the Villa, to complete the model of the outer building walls, developed by the Photogrammetry Laboratory in 2013. The construction phases and main decay of the roof were then mapped, using a resulting orthophoto. Next, the plans from the architectural documentation, also produced within the framework of a previous master thesis, were used to construct the Building Information Model of Villa Klonaridi, all the while investigating the interoperability of the model and the framework of its technology. The initial goal was integrating, visualizing and managing decay and material data in the Building Information Model. After the abilities and limitations of the technology were clarified, the possible causes were investigated, resulting in the proposal of general guidelines for further research. In addition, the documentation of the building was extended, by the decay mapping of representative surfaces from the building interior, the data of which was accrued from a previous master thesis, conducted in the Material Science and Engineering Laboratory. Specifically in this thesis, the first chapter includes the general theoretical framework of the project. The theoretical background is presented, including methods of geometric documentation. In addition, Building Information Modeling technology is described as well as related Spatial Information Systems. In the second chapter, the specific theoretical framework is presented, including the diagnostic study methodology, as well as examples and applications of Spatial Information Systems and Building Information Modeling within the field of Monument Protection. The third chapter includes brief synopses of the results and methodology of the previous work in Villa Klonaridi, which ultimately laid the background for this study. The second part of the third chapter presents the methodological approach adopted for the application of this thesis. Throughout the fourth chapter, the steps followed for the completion of the application are presented. Firstly, the process of creating the three-dimensional model of the roof of Villa Klonaridi with the “Structure from Motion” method is described, as well as the decay and construction phase mapping process. Furthermore, the stages of development of the Building Information Model, using the Graphisoft ArchiCAD software, are presented. This is succeeded by the description of the steps followed, investigating the simultaneous visualization and management of the building model, with the material characterization and diagnostic study data, in both 3D CAD and 3D GIS environments. Finally, the process of mapping and management of material characterization and decay data, for representative surfaces of the Villa’s interior, within a two-dimensional CAD and then, GIS environment, is described,. The fifth and final chapter presents the conclusions of the application, in addition to proposals and new goals for future research, thereby promoting the principles of interdisciplinarity and interoperability. Specifically, different data structures are investigated, including Octrees and Irregular Tetrahedral Networks, for the volumetric visualization of materials, following research applications in the field of Geology. Furthermore, an interoperable system is proposed for further research, integrating GIS, BIM and volumetric visualization of building materials, using the XML schema and the CityGML standard.	en
heal.advisorName	Ιωαννίδης, Χαράλαμπος	el
heal.advisorName	Μοροπούλου, Αντωνία	el
heal.committeeMemberName	Κορρές, Εμμανουήλ	el
heal.committeeMemberName	Γεωργόπουλος, Ανδρέας	el
heal.committeeMemberName	Ιωαννίδης, Χαράλαμπος	el
heal.committeeMemberName	Μοροπούλου, Αντωνία	el
heal.committeeMemberName	Μπακόλας, Αστέριος	el
heal.academicPublisher	Σχολή Αρχιτεκτόνων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua	el
heal.numberOfPages	164	el
heal.fullTextAvailability	true