sem7 Virtual Building, sem7 2003
Mini-project/Exercises

[home] [education] [semester 7] Last update 2004.01.13 (2003.12.05) [2003.10.22]


IT i Civilingeniørspeciale i Byggeledelse/IT in Building Management.

Mini-project/Exercises. 2003

Exercise A on your scenario of the future ICT supported building process
Exercise B on conceptual modelling of your semester 7 project
Exercise C on building and handling IFC based product models and components
Exercise D on database design and web access
Exercise E on meta structuring of information using XML and RDF
Exercise F on new services in digital cities and intelligent buildings




Exercise A on your scenario of the future ICT supported building process

[goto top]

GROUP 2.121

IT I BYGGERIET OPG 1 GRUPPE 2.121 BL7
Printed on Wednesday, October 22, 2003 at 11:17:02

\chapter (Intelligente komponenter)
Komponenter vil i fremtiden være forsynet med en stregkode/mikrochip.\\
Ved problemer med en komponent vil den pågaældende montør hurtigt kunne hente informationer om hvilke problemer der normalt opstår med denne komponent, og hvorledes problemet kan udredes. Når problemet er lokaliseret og det eks. er vurderet at komponenten ikke kan bruges, bestilles der automatisk en ny komponent fra leverandøren. Der opnås der ogsA en form for Kanban, hvor der bestilles direkte når det er nødvendigt.\\

\chapter (Tidsplaner koordineret udfra bygningstegning).
Vi forstiller os at der langt ude i fremtiden vil være en mulighed for at indskanne bygningstegningerne og derved få en tidsplan udprintet. Dette skal gøres muligt ved at opsamle data for hvor lang tid det tager at lave de enkelte ting (malere, elektrikere o.s.v) og derved ved erfaring vide hvor lang tid de enkelte ting tager at installere og opfore

GROUP 2.122

Vi vil gerne benytte virtual reality i byggeriet. Virtual reality skal bruges fra idé-fase og i hele bygningens levetid.

Modellen skal opbygges allerede fra start, i idé fasen kan modellen bruges i eventuel licitation, hvor interessenter kan benytte værktøjet til vurdering af bygningen. Modellen skal ligge flere lag, så f.eks. også skjulte installationer kan blive synlige.

Gennem projekteringsfasen skal modellen holdes opdateret med de specifikationer der laves.

I udførelsesfasen skal der etableres en form for kameraer, der kan integrere modellen og virkeligheden, så modellen opdateres i forhold til virkeligheden.

Modellen skal efter udførelsen kunne bruges som værktøj ved renovering, ombygning mv.

Der skal i hele forløbet være mulighed for de involverede parter, såvel bygherre, rådgivere og håndværkere, at mødes i bygningen virtuelt, og diskutere tvivlsspørgsmål i den virtuelle bygning.


GROUP 2.124

Senarie: ET VIRTUELT PROGRAM

Der forestilles et 4D CAD program til visuallisering af et givent byggeri. Programmet indeholder informationer omkring materialer og materiale egenskaber, således man kan videre bygge en 3D model over hele bygningen med valg af byggematerialer. Byggematerialerne kan eventuelt hentes fra leverandørernes databaser.

Ingeniører indenfor de forskellige fagområder udarbejder selv deres bidrag til den samlede 3D tegning incl. materiale valg. Angående materialevalg og udformning skal arkitekten ligeledes kunne arbejde på modellen.

Der indføres en fjerde dimension, tid, således programmer som MSProject integreres i det virtuelle program. På denne måde kan man via simulering se forløbet af byggeprocessen. Programmet skal selv kunne udskrive materiale-lister, bemandingsplaner, tidsplaner mv.


Exercise B on conceptual modelling of your semester 7 project

[goto top]

GROUP 2.121

IDEF0-model af projektforløb




GROUP 2.122

IDEF0-model ordreproces i projektvirksomhed (Gandrup Elementfabrik)



GROUP 2.124












Exercise C on building and handling IFC based product models and components

[goto top]

GROUP 2.121

Ved salg af et projekt til en bygherre er det meget nemmere at sælge et hus hvis huset kan ses visuelt. Dette kan især gøres ved projekter som bygherren ikke selv har opfordret til, men ved mulige projekter som en entreprenør ønsker skal opføres.

Under opføringsfasen er det muligt for at se hvordan de enkelte rør løber, og under projekteringsfasen er der mulighed for at tjekke om de kan være der.
Der kan under hele projekteringsforløbet blive revurderet i tegningerne (De visuelle tegninger) og er der ændringer fra bygherren kan disse ændringer visualiseres og vurderes løbende i hele byggeforløbet.

En af de vigtigste ting den virtuelle bygning kan bruges til, er til brug ved materialebestilling og tilbudsberegning der udføres af entreprenøren.

En forventning til fremtiden er også at der vil være mulighed for at simulere over den virtuelle bygning således at slidtage over en periode kan visualiseres. Derved kan entreprenør og bygherre i fællesskab kan forstærke de mest udsatte steder.

Efter opførelse af byggeprojektet kan den virtuelle bygning i fremtiden benyttes til at opdatere på systemerne hele tiden. Evt. blokeringer i kloakeringssystemet vises i den virtuelle bygning. Projektgruppen forestiller sig ligeledes at der i fremtiden vil være teknologi der gør det muligt at sammenholde overvågninger på bygningen med den virtuelle bygning.

Vi forventer at der stilles krav til at aktørerne er åbne for nye tiltag og åbne for de muligheder der ligger i brugen af den virtuelle bygning. I første omgang komme de rådgivende ingeniører til at bruge flere ressourcer på projektering af byggeprojekter. Men det forventes dog at det som en samlet helhed vil give en større besparelse.
Det forventes ligeledes at den virtuelle bygning implementeres i de studerendes projektarbejde således at de ved dimission har forståelse for og kendskab til brugen af programmer og metoder.
Dette forudsætter at softwaren er kompatibel og udvikles løbende.


GROUP 2.122

Fremtidige muligheder for objektorienteret projektering


1.1. Idefase
En model vil her kunne illustrere visionen med byggeriet og synliggøre eventuelle mangler/fejl/defekter o.lign.
Modeller er nemme at opbygge og redigere og vil derfor være gode til at vise interesserede, fx senere brugere, handicapforeninger og andre, og efterfølgende indføre deres specifikke krav/forslag til byggeriet.
Modellen vil også kunne bruges til boligindretning og indretning af de tilstødende områder og fælles arealer. Her vil også specielle ideer kunne medtages inden projektering.


1.2. Projektering
Modellen kan kontrolleres vha. Solibri og herefter kan dimensioner, krav, styklister mm. genereres og en byggetidsplan vil herved kunne gøres realistisk.
Modellen vil kunne blive benyttet af forskellige ingeniørretninger som indeklima til kontrol af lysforhold og varme (det som Bsim 2000 kan og naturligvis mere…) og placering af ventilations - og varmeanlæg.


1.3. Udførelse
Byggeriets faser og enkelte processer vil kunne illustreres for medarbejdere og de vil kunne kontrolleres inden de igangsættes.


1.4. Levetid
Drift og vedligeholdelse vil kunne dragefordel af modellen, da alle installationer vil være tydelige i modellen. Håndværkere o.lign. vil have forhåndsviden inden et arbejde påbegyndes og arbejdet vil herved kunne udføres hurtigere, billigere og "umuligt" arbejde vil kunne undgås at blive påbegyndt.


1.5. Nedtagning
Informationen lagret i modellen vil kunne give fordel mht. forurenede elementer i byggeriet.


GROUP 2.124

Det er en alletiders ide at kunne visualisere sine ideer gennem nymoderne værktøjer.

Man bliver i stand til at formidle de ideer man har vha. et visualiseringsværktøj. Visualiseringen øger muligheden for at alle har den samme opfattelse af hvad de forskellige bygningsdele indbefatter. Dette kan også være et nyttigt værktøj til præsentation af nye ideer og forslag til forbedringer i eksisterende bygninger. Samtidig giver det også bygherren mulighed for at opstille flere forskellige løsninger uden forøget brug af ressourcer.

Selve IFC standarden er et vigtigt skridt i processen mod at forene alle de eksisterende arbejdsværktøjer. Dette vil være med til give større brugervenlighed de forskelle systemer imellem. I fremtiden formodes det at alle producenter af bygningskomponenter har deres produkter på digital form for at øge udbredelsen. Ved at stille deres produkter til rådighed på denne måde, bliver deres produkter måske valgt frem for andre. Dette kan blive et vigtigt element i markedsføringen af nye produkter og deres overordnede konkurrence evne.

Denne modularisering hjælper den projekterende med at detaljere tegningerne uden større besvær.

 


Exercise D on database design and web access

[goto top]

GROUP 2.121

Access kan bruges til at lave databaser hvor man så kan ”hive” de relevante oplysninger ud af databasen. Dette gøres ved at anvende forespørgelser.

Access kan bruges til at skabe overblik over store mængder af data.

På forskellige byggerprojekter kan Access bruges til at sikre, alle byggeriets parter på den pågældende byggesag, adgang til alle relevante dataer. Vedr. brugen af en fælles database imellem f.eks. CCCo og deres leverandører, kunne databasen bruges til at udveksle oplysninger, f.eks. kunne CCCo gå ind og se om en af deres leverandører havde en speciel komponent på lager. Et andet eksempel på anvendelse er, brugen af Access til at skabe overblik over firmaets ansatte. Da firmaet arbejder i projekter, kunne entrepiselederen bruge Access til at sikre sig overblik over hans projketledere og deres behov for diverse montørsjak.

Resultatet kan ses på:
http://130.225.55.42/stud_asp_example/sem7_2003/2121/eksempel2.asp


<%@LANGUAGE="VBSCRIPT"%> <!-- Visual basic kode -->

<%
Set database = Server.CreateObject("ADODB.Connection") 
database.Open("Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;
Data Source=c:\inetpub\wwwroot\stud_asp_example\sem7_2003\2121\2121.mdb") 
<!-- Åbner og bruger databasen 2121 som vi har lagt på serveren -->
%>

<html>  <!-- Dette er HTML kode som afsluttes senere -->
<body>  <!-- Dette er HTML kode som afsluttes senere -->

<%
	Set Projektleder=Server.CreateObject("ADODB.Recordset")
<!--  Dette er javascript som først afsluttes lige efter WEND -->
	Projektleder.Open "SELECT Projektleder.First_Name, Projektleder.Las_Name, sm.TaskID,
   Projekt.Lokalitet FROM Projektleder, sm, Projekt
   WHERE Projektleder.PLID=sm.PLID And projekt.Task_ID=sm.TaskID",
   database <!-- Vælger først de forskellige tabeller og parrer dem derefter -->
  
	
While NOT Projektleder.EOF 
<!-- Så længe vi ikke har nået End Of File fortsætter vi med at...  -->
	Response.Write Projektleder.Fields("First_Name")+" " 
<!-- Skriv til html: Tabellen Projektleder's Celle ved navn "First Name" -->
  Response.Write Projektleder.Fields("Las_Name")+" " 
<!-- Skriv til html: Tabellen Projektleder's Celle ved navn "Las Name" -->
  'Response.Write Projektleder.Fields("TaskID") 
<!-- Skriv til html: Tabellen Projektleder's Celle ved navn "TaskID" -->
  Response.Write Projektleder.Fields("Lokalitet")
<!-- Skriv til html: Tabellen Projektleder's Celle ved navn "Lokalitet" -->
Response.Write("<BR>") <!-- Skriv til html: lav mellemrum -->
Projektleder.MoveNext
Wend <!-- while løkken bliver afsluttet -->
%>


</body> <!-- Dette er HTML kode her afsluttes body -->
</html> <!-- Dette er HTML kode som afsluttes af en Html -->


GROUP 2.122

Brug af databaser i projektet

I projektet kan databaser bruges til at sammensætte forskellige tabeloplysninger, i det omfang der er brug for de forskellige oplysninger. Virksomheden har i dag allerede et fungerende system, hvori skabeloner for vinduestyper er prædefinerede. Disse kaldes af sælgerne ved udarbejdelse af tilbud, og tilpasser herefter mål mm. til den aktuelle ordre.

Dette system benyttes også som kundekartotek, hvori oplysninger om tidligere ordrer, nuværende ordrer og andre relevante oplysninger om kunden. Dvs. at systemet også bruges som vidensdelingsdatabase mellem medarbejderne i salgsafdelingen.

Systemet kan f.eks. videreudvikles således, at oprettede kunder selv kan indtaste ordrer via Internettet ved brug af adgangskoder, og herved opnå en besparelse ved selvbetjening. Her skal det være mulige, for de forskellige kunder, at finde oplysninger om tidligere ordrer, og evt. genbruge oplysninger herfra eller arbejde ud fra de tidligere nævnte skabeloner.

På figuren ses databasen, der opbygget i MS Access. Det øverste af figuren viser, hvorledes relationerne er mellem de enkelte tabeller, mens det nederste af figuren viser en forespørgsel.

Forespørgslen er uploaded til Internettet og fremgår af figuren nedenfor. Forespørgslen på Internettet er foretaget for kundenavn og antal af bestilte vinduer. Det ses, at det er muligt at liste samme kunde, hvis der oprettes flere ordrer af samme kunde.

Databasen kan findes på:
http://130.225.55.42/stud_asp_example/sem7_2003/2122/personer4.asp



GROUP 2.124

Når der i dag laves byggerier, kender man ikke alle detaljer og specifikationer, når der ingås aftaler. Disse detaljer er heller ikke fastlagt, når byggerier starter op. Det betyder at der kommer mange ændringer og tiltag under byggeforløbet. Det er som regel bygherren eller dennes arkitekt som skal træffe valg, for at disse kan endelig fastsættes. For at de beslutninger der tages, kan komme videre til de udførende entreprenører, bruges der derfor meget tid på såkaldte bygherremøder. Hvis de ændringer der kommer i forløbet, kunne lægges ind på databaser, som alle parter kunne have adgang til, kunne man spare tiden på alle de møder, der ellers er nødvendig. Samtidig sikre man sig, at alle parter får de nyeste oplysninger, og at man ikke glemmer, at sende vigtige informationer ud til en bestemt part.

Databaser giver også muligheder, for at foretage ændringer et sted, så ændringen, samtidig med at ændringen sker alle de steder, hvor den har indflydelse. Derved undgår man, at de ændringer der skal indføres flere steder, ikke glemmes nogle steder. Databaser kan ligeledes bruges til at gemme og dele erfaringer, dette kræver dog en meget brugervenlig, lettilgængelig og ordnet database, for at informationerne kan findes og gemmes de rigtige steder. Det kræver at alle brugere har den samme forståelse af de forskellige tabeller, og hvad der hører til hvor.

Forbindelsen til den server der søges på nettet:

<%
Set database = Server.CreateObject ("ADODB.Connection")
database.Open ("Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0; 
Data Source=c:\inetpub\wwwroot\stud_asp_example\sem7_2003\2124\Seb\testdatabase.mdb")
%>

Beskrivelse af hvad der ønskes vist fra nettet:

<%@LANGUAGE="VBSCRIPT"%>

<!--#include file="forbindelse.asp"--> <!--#Her hentes filen med forbindelsen-->

<%
Set personer=Server.CreateObject ("ADODB.Recordset")
personer.Open "SELECT personoplysninger.navn, firmaoplysninger.firmanavn, 
stillinger.Stillingsbetegnelse FROM (personoplysninger INNER JOIN 
firmaoplysninger ON personoplysninger.Firmaid = firmaoplysninger.Firmaid) 
INNER JOIN stillinger ON personoplysninger.Stillingsid = stillinger.Stillingsid", database
%> <!--Her beskrives hvilke “keys” der skal bruges-->

<html>
<body>

<table>

<%
While NOT personer.EOF

	If farve = "#CCCCCC" Then
		farve = "#EEEEEE"
	Else
		farve = "#CCCCCC"
	End If
%>

<tr bgcolor ="<% = farve%>">
<td><% = personer.Fields ("navn")%></td>
<td><% = personer.Fields ("firmanavn")%></td>
<td><% = personer.Fields ("stillingsbetegnelse")%></td>
</tr>
<!--Her er beskrevet hvilke indformationer der skal med fra de forskellige tabeller-->
<%
personer.MoveNext
Wend
<!--Her gentages procecssen ind til alle personer er med-->

</table>

</body>
</html>

Her vises resultatet af den ovenstående fil


Exercise E on meta structuring of information using XML and RDF

[goto top]

GROUP 2.121

På de nedenstående figurer ses resultatet af brugen af XMLSPY og derefter Stylesheet Designer. I XMLSPY blev de forskellige rækker og kollonner defineret, derefter blev de vha. Stylesheet Designer stillet op på en sådan måde, at det er overskueligt.

På figur 1 fremgår det, at der på projektet Sygehus, er afsat Jens Nielsen som projektleder og han har 4 montører tilknyttet, hvor 2 af dem har Ventilation, 1 har Blik, 1 har VVS som kompetenceområde.

Af figur 2 fremgår en liste over ansatte.







GROUP 2.122

1. Dokumentation for XML, XSL og XSD.

1.1 XMLSPY
I programmet XMLSPY er lavet et schema i XSD formatet. Dette format er skabelonopbyg-ningsformatet der understøttes af dataformatet XML. Det er denne opbygning der skaber sammenhængen mellem de forskellige dataelementer. Mellem de forskellige elementer skal der indsættes en sequence. For at indsætte både elementer of sequence højreklikkes og et child addes. Schemaet er opbygget for projektvirksomhedens kunderegister og er vist i figur 1.1.



Figur 1.1 XSD opbygning.

Det er lavet så der er en "en til mange" relation ved kunder og ved ordre. Dette betyder at KTA kan have flere kunder og at kunderne kan have flere ordre. Ordrene er opbygget af en type, et antal vinduer i en farve og et antal døre i en farve. Alle punkterne skal have defineret en type dette er vist i figur 1.2. Det er valgt at typerne skal være "anysimpeltype".





Figur 1.2 Typerne defineres.


I ordrerne er der predefineret tre typer vinduerne kan bestilles i. Dette er gjort ved at definere typerne som string og derefter definere de tre typer under "enumerations" under "facts" jf. figur 1.3





Figur 1.3 Vinduestyperne predefineres.



På samme måde er farverne og antal defineret jf. figur 1.4 og figur 1.5.



Figur 1.4 Farverne predefineres.







Figur 1.5 Vinduesantallene predefineres.



XSD filen er oprettet og det skal checkes om dokumentet er "well formes" og "validated" Dette gøres ved at klikke på de to flueben i menubaren.

Herefter oprettes et XML dokument, som er selve datafilen. Dette dokument skal linkes til XSD dokumentet jf. figur 1.6.





Figur 1.6 XML dokumentet linkes til XSD dokumentet.



XML dokumentet udfyldes og kundernes oplysninger indtastes jf. figur 1.7.



Figur 1.7 XML dokumentet udfyldes.



Herefter udfyldes ordrene ved at vælge en af de prædefinerede valgmuligheder jf. figur 1.8, figur 1.9 og figur 1.10. Da der er tale om en "en til mange" relation er der mulighed for at tilføje flere ordre til samme kunde.



Figur 1.8 Vinduestyperne vælges.







Figur 1.9 Farverne vælges.







Figur 1.10 Antallene vælges.



Herefter er XML dokumentet lavet.
1.2. Stylesheet Designer
I programmet Stylesheet Designer åbnes en XSD filen jf. figur 1.11. Herefter vælges "assign working XML file" som er den XML fil dataene hentes fra. Når denne er valgt udvælges hvilke elementer der skal vises og hvordan det skal præsenteres. Dette gemmes som XSL som er transformationsfilen.



Figur 1.11 Stylesheetet designes.



Det er valgt at vise alle de kunderelaterede elementer. Dette gøres ved at trække "kunder" hen til "contents" og vælge at det skal vises som en tabel. Designopsætningen er vist i figur 1.12.



Figur 1.12 Designopsætningen.



For at vise hvordan det kommer til at se ud i html vælges dette layout. Se figur 1.13.



Figur 1.13 Dataene præsenteres i htmlformat.



Der kan vælges andre forskellige layouts og der kan sættes forskellige objekter ind i tabellerne, som vist i figur 1.14.



Figur 1.14 Dataene præsenteres i htmlformat.



For at kunne opdatere XSL layoutet skal der i XMLSPY vælges "assign XSL" under XSL i menubaren. Det er fundet at programmerne ikke opdatere med det sammen, men først når der er skiftet mellem forskellige skærmbilleder.


GROUP 2.124

Det smarte ved at anvende XML er at man kan oversætte data fra et system til et andet uden en større konverteringsproces. Dataene forbliver i sin oprindelige form dvs. Ligesom:

<?xml version="1.0" encoding="windows-1252"?>
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="stylesheet1.xslt"?>
<Import xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
xsi:noNamespaceSchemaLocation="XML-Skema.xsd">
	<Row>
		<id>3</id>
		<navn>Sofie Jensen</navn>
		<gade>Bygade 276</gade>
		<postnummer>7200</postnummer>
		<by>Aalborg</by>
		<tlf>34353637</tlf>
		<email>sj@email.dk</email>
		<FirmaID>1</FirmaID>
		<StillingsID>4</StillingsID>
    </Row>
</Import>

De forskellige systemer anvender herefter et skema, som ’oversætter’ de informationer der står i xml-filen, til brugbare data til det pågældende system. Ved anvendelse af denne standard fjernes problemet med kompatibilitet mellem de forskellige programmer, versioner og styresystemer. Udfordringen ligger blot i at opsætte skemaet der skal ’oversætte’ dataene til systemets standard.

XML kan også anvendes til differentierede grafiske fremstillinger ud fra de samme data. Et eksempel herpå kan være til forskellige kunder der således kan opstille deres egne præferencer mht. farver, skrifttype etc. Eksempel herpå er vist nedenstående.

ex_e_2124_xmldata.xml [ex_e_2124_stylesheet1.xslt] (text files)
ex_e_2124_xmldata2.xml [ex_e_2124_stylesheet2.xslt]

Schema file as text file.




Exercise F on new services in digital cities and intelligent buildings

[goto top]

GROUP 2.124

Et kontorkompleks med sensorer således at lyset tænder og slukker afhængig af om de enkelte rum benyttes. Lysstyrken skal indstilles efter lux-behov afhængig af sollyset fra vinduerne. Lysstyrken skal kunne individualiseres for hver arbejdsplads.

Ligeledes skal ventilationen afhænge af personbelastningen. Sensorer skal fortælle systemet med hvilken styrke det skal køre afhængig af CO2 -koncentration, temperatur og andre stoffer, som kan tænkes at forringe indeklimaet.

De ansatte i hver firma registreres via en chips de bærer på sig. Evt. i en nøglering. Chipsen er forbundet til computeren således at der på en digital grundplan vises hvor i bygningen folk befinder sig. Er de eksternt kan de via deres digitale kalender skrive en besked til systemet hvor de befinder sig.

Idet flere virksomheder skal dele bygning, skal der for at øge sikkerheden være digital adgang. Gæster kan i lobbyen via touchscreen på en computer ”klikke” sig adgang til vedkommende de vil kontakte.


Per Christiansson
Mads Carlsen
Kjeld Svidt