Directions for the formation of «City Intelligent models» using artificial intelligence for the post-war reconstruction of historical buildings

• Autorzy: Chashyn Dmytro , Khurudzhi Yelyzaveta , Daukšys Mindaugas

Identyfikatory

DOI

10.35784/bud-arch.5560

Warianty tytułu

Wskazówki dotyczące tworzenia „inteligentnych modeli miast” przy użyciu sztucznej inteligencji dla powojennej odbudowy historycznych budynków

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Addressing the limitations of current digital simulations for historical buildings, this paper suggests a specific technical task for the development of a simulation analysis platform based on City Intelligent Modelling (CIM). The objective is to establish a systematic approach for digitally maintaining and managing historical dwellings. The technique presented in this paper focuses on constructing sophisticated parametric models that offer numerous modelling benefits, allowing for convenient updates to the Historic Building Information Modelling (HBIM). The text discusses various applications and integrations of Building Information Modelling (BIM) in urban planning, construction projects, and historic building renovations. CIM is presented as a comprehensive digital platform that visually represents cities, aiding urban planners in decision-making for sustainable development. The text delves into the use of advanced analytical tools within CIM for diverse data analysis, predictive modelling, and simulation to forecast trends. The focus shifts to the evolution of BIM, progressing from 3D to 5D models, influencing construction project management and cost estimation. The integration of BIM in historic building projects is explored, emphasising the challenges and proposing innovative solutions using HBIM. The paper also introduces the concept of Infrastructural Building Information Modelling (InfraBIM) in construction management, incorporating Virtual and Augmented Reality for enhanced visualisation.

PL

Uwzględniając ograniczenia obecnych cyfrowych symulacji dla historycznych budynków, niniejsza praca sugeruje konkretne zadanie techniczne do rozwoju platformy analizy symulacji opartej na inteligentnym modelowaniu miejskim (CIM). Celem jest ustanowienie systematycznego podejścia do cyfrowego utrzymania i zarządzania historycznymi mieszkaniami. Technika przedstawiona w tym dokumencie skupia się na konstruowaniu zaawansowanych modeli parametrycznych, które oferują liczne korzyści modelowania, umożliwiając łatwe aktualizacje modelowania informacji o historycznym budynku (HBIM). Artykuł omawia różne zastosowania i integracje modelowania informacji o budynku (BIM) w planowaniu miejskim, projektach budowlanych i renowacjach historycznych budynków. CIM jest przedstawiony jako kompleksowa cyfrowa platforma, która wizualnie reprezentuje miasta, wspomagając planistów miejskich w podejmowaniu decyzji na rzecz zrównoważonego rozwoju. Zagłębiono się w użycie zaawansowanych narzędzi analitycznych dostępnych w CIM do analizy różnorodnych danych, modelowania predykcyjnego i symulacji prognozowania trendów. Główna uwaga przesuwa się na ewolucję BIM, postępując od modeli 3D do 5D, wpływając na zarządzanie projektami budowlanymi i szacowanie kosztów. Badana jest integracja BIM w projektach historycznych budynków, podkreślając wyzwania i proponując innowacyjne rozwiązania przy użyciu HBIM. Praca wprowadza również pojęcie modelowania Informacji o infrastrukturze budowlanej (InfraBIM) w zarządzaniu budową, włączając wirtualną i rozszerzoną rzeczywistość dla lepszej wizualizacji.

Słowa kluczowe

EN

CIM; post-war reconstruction; artificial intelligence; historical buildings; BIM

PL

CIM; powojenna odbudowa; sztuczna inteligencja; historyczne budynki; BIM

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Budownictwo i Architektura
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 23, no 1
• Strony: 73--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Chashyn Dmytro

• Department of Organization and Management in Construction; Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0002-0986-9349

autor

Khurudzhi Yelyzaveta

• Department of Organization and Management in Construction; Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture, Ukraine

• https://orcid.org/0009-0000-0918-3403

autor

Daukšys Mindaugas

• Faculty of Civil Engineering and Architecture; Kaunas University of Technology, Lithuania

• https://orcid.org/0000-0002-2749-3998

Bibliografia

• 1. Danial C. E. et la., "Methodology for retrofitting energy in existing office buildings using building information modelling programs”, Ain Shams Engineering Journal, vol. 16(6), (2023), 102175. https://doi.org/10.1016/j.asej.2023.102175 DOI: https://doi.org/10.1016/j.asej.2023.102175 Google Scholar
• 2. Qian Y. and Leng J., “CIM-based modeling and simulating technology roadmap for maintaining and managing Chinese rural traditional residential dwellings”, Journal of Building Performance, vol. 44, (2021), 103248. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.103248 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.103248 Google Scholar
• 3. Raza M.S. et al., “Potential features of building information modeling (BIM) for application of project management knowledge areas in the construction industry”, Heliyon, vol. 9 (October 2015): e19697. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e19697 DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e19697 Google Scholar
• 4. Sewasew Y. and Tesfamariam S., “Historic building information modeling using image: Example of port city Massawa, Eritrea”, Journal of Building Performance, Vol. 78, (2023), 107662. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.107662 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.107662 Google Scholar
• 5. Murti C. K. and Muslim F., “Relationship between Functions, Drivers, Barriers, and Strategies of Building Information Modelling (BIM) and Sustainable Construction Criteria: Indonesia Construction Industry”, Sustainability, vol. 15(6), (2023), 5526. https://doi.org/10.3390/su15065526 DOI: https://doi.org/10.3390/su15065526 Google Scholar
• 6. Murillo K. S., Fouseki K. and Altamirano H., “A sociotechnical approach to users’ heritage values and decision-making processes for energy efficiency and thermal comfort in heritage buildings: A pilot study in Mexico City”, IOP Conference Series Earth and Environmental Science, vol. 863(1), (2021), 012031. https://doi.org/10.1088/1755-1315/863/1/012031 DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/863/1/012031 Google Scholar
• 7. Fosu R. et al., “Integration of Building Information Modeling (BIM) and Geographic Information Systems (GIS) – a literature review and future needs”, Proceedings of the 32nd International Conference of CIB W78, Eindhoven, The Netherlands, vol. 17(1), (2023), 19-34. https://doi.org/10.7494/geom.2023.17.1.19 DOI: https://doi.org/10.7494/geom.2023.17.1.19 Google Scholar
• 8. Caldart C.W. and Scheer S., “Construction site design planning using 4D BIM modeling”, Gestão & Produção, vol. 29(1), (2022). https://doi.org/10.1590/1806-9649-2022v29e5312 DOI: https://doi.org/10.1590/1806-9649-2022v29e5312 Google Scholar
• 9. Albino V., Berardi U., Dangelico R.M., “Smart Cities: Definitions, Dimensions, Performance, and Initiatives”, Journal of Urban Technology, vol. 22(1), (2015). https://doi.org/10.1080/10630732.2014.942092 DOI: https://doi.org/10.1080/10630732.2014.942092 Google Scholar
• 10. Mangia M., Lazoi M., Mangialardi G., “Digital Management of Large Building Stocks: BIM and GIS Integration-Based Systems”, book «Product Lifecycle Management. Green and Blue Technologies to Support Smart and Sustainable Organizations», (2022). https://doi.org/10.1007/978-3-030-94335-6_10 DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-94335-6_10 Google Scholar
• 11. Huang Y-S., Shih S-G., Yen K-H., “An integrated GIS, BIM and facilities infrastructure information platform designed for city management”, Journal of the Chinese Institute of Engineers, vol. 44(4), (2021), 1-12. https://doi.org/10.1080/02533839.2021.1897481 DOI: https://doi.org/10.1080/02533839.2021.1897481 Google Scholar
• 12. Taye M. M., “Understanding of Machine Learning with Deep Learning: Architectures, Workflow, Applications and Future Directions”, Computers, vol. 12(5): 91, (2023). https://doi.org/10.3390/computers12050091 DOI: https://doi.org/10.3390/computers12050091 Google Scholar
• 13. Prokop A., Nazarko P., Ziemiański L., “Digitalization of historic buildings using modern technologies and tools”, Budownictwo i Architektura, vol. 20(2) (2021), 83-94. https://doi.org/10.35784/bud-arch.2444 DOI: https://doi.org/10.35784/bud-arch.2444 Google Scholar
• 14. Kysil O., Kosarevska R., Levchenko O., “The innovation of accounting and certification of historic architectural monuments using BIM technology”, Budownictwo i Architektura, vol. 19(2), (2020), 5-18. https://doi.org/10.35784/bud-arch.888 DOI: https://doi.org/10.35784/bud-arch.888 Google Scholar
• 15. Stober D., Žarnić R., Penava D., Podmanicki M.T., “Application of HBIM as a Research Tool for Historical Building Assessment”, Civil Engineering Journal, vol. 4(7):1565, (2018). https://doi.org/10.28991/cej-0309195 DOI: https://doi.org/10.28991/cej-0309195 Google Scholar
• 16. Lee J. H., Ostwald M. J., Arasteh S., Oldfield P., “BIM-Enabled Design Collaboration Processes in Remote Architectural Practice and Education in Australia”, Journal of Architectural Engineering, vol. 29, issue 1, (2022). https://doi.org/10.1061/JAEIED.AEENG-1505 DOI: https://doi.org/10.1061/JAEIED.AEENG-1505 Google Scholar
• 17. Tsilimantou E., Delegou E. T., Nikitakos I. A., Ioannidis C., “GIS and BIM as Integrated Digital Environments for Modeling and Monitoring of Historic Buildings”, Applied Sciences, vol. 10(3):1078, (2022). https://doi.org/10.3390/app10031078 DOI: https://doi.org/10.3390/app10031078 Google Scholar