[发明专利]用于实现建筑系统的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求对通过引用而结合于此、名称为“Method and system to plan,design,construct and deploy buildings”、于2011年3月17日递交的第61/453,867号临时美国专利申请的权益。

技术领域

本发明总体上涉及建筑，并且更具体地涉及用于实现建筑系统的基于计算机的技术。

背景技术

建筑是我们每天生活的组成部分。规划、设计和建造这些建筑的过程已经演进了数千年。如今，尤其对于如下现代设施（这些设施是从其分送复杂服务的地方（比如保健设施）），为了物理地实现这样的建筑而遵循的步骤非常复杂并且需要跨越若干不同学科的高程度娴熟工作。

这一复杂性在为了构建可以用来以高效和盈利方式分送既定服务的可行设施而花费的时间、金钱和其他资源方面带来巨大挑战。若干行业和服务已经通过改变它们的工作流程并且适配它以更好地利用快速增长并且廉价的计算资源来满足了相似的复杂性挑战。这已经在那些行业中带来了增加的生产率。

然而，技术和计算能力的出现已经发现在建立好的建筑设计和建造过程中的有限采用。作为结果，为了满足增长的复杂性需求而如今急需的的总生产率几乎没有增进。例如，已经发现尽管所有其他非农业产业从1964年到2004年已经倍增它们的生产率，但是建筑业同胞实际上已经落后。

尽管关于建造生产率为何尚未跟上其他领域存在许多原因，但是可能的是在建筑设计和建造业中使用的常规方法不容易应用于一般技术并且特别是计算技术。几乎所有其他行业已经由于巧妙适配计算技术而增进了生产率，但是出于未即刻明显的原因，建造业尚未看到任何相似增进。

建筑具有所有不同形状和大小，并且建筑复杂性根据它们的用途而变化。例如，从许多不同观点来看，保健建筑（比如医院）比空的仓库建筑复杂得多。建筑的复杂性在试图在数学上描述、建模、仿真、优化和验证建筑设计（比如医院的设计）时变得明显。具体而言，数学描述、建模、仿真、优化和验证各自是三维（3D）空间和时间操作的复杂组合。3D空间的特性例如包括建筑外壳和核心的细节、房间的大小和布局以及功能以及建筑基础结构的布线。时间操作的特性例如包括在建筑内提供的服务、建筑上的负荷（例如，患者量）和动态环境条件（例如，内部/外部温度、光、能量成本等）。

发明内容

根据本发明的一个实施例，一种用于复杂建筑系统的整体方式涉及到使用高生产率、高性能（HP2）计算资源以从建筑伊始直至建筑操作来管理复杂建筑系统。例如，HP2计算资源用来将客户需要的集合翻译成可以用来建造建筑的完整虚拟建筑设计。另外，可以使用在虚拟建筑的设计期间生成的信息作为以后用来制作、委托和操作虚拟建筑的构建版本的信息的基础。由于使用HP2计算资源，所以可以在迄今尚未应用于复杂建筑系统的规模上从单个平台执行建模、优化、仿真和验证。此外，用于复杂建筑系统的整体方式涉及到使用集中式数据库以管理与建筑系统有关的所有信息。集中式数据库概念与常规方式对照，在该常规方式中，每个不同学科（例如，建筑师、结构工程师、电气工程师等）维护他自己的学科专属信息的专有数据库。

本发明的实施例的其他方面和优点将从通过本发明的原理的示例举例说明的与附图结合进行的以下具体描述中变得清楚。

附图说明

图1图示整体建筑管理系统，该系统利用高性能和高生产率计算资源以实施从伊始到建筑操作进行建筑项目的建筑实现平台。

图2描绘其中可以实施建筑实现平台的高生产率、高性能计算机架构的一个实施例。

图3图示使用建筑实现平台来实施的并行分级设计技术的一个实施例。

图4描绘建筑实现平台的用户界面的一个实施例，该用户界面包括用于激活建筑实现平台的实现引擎的可选择标签页；

图5描绘来自建筑实现平台的业务模型域的用户界面的一个实施例。

图6描绘来自建筑实现平台的业务模型域的用户界面的另一实施例。

图7描绘来自建筑实现平台的空间布置域中的外形和外壳标签页的用户界面的一个实施例。

图8描绘来自建筑实现平台的空间布置域的块和堆标签页的用户界面的一个实施例。

图9和图10描绘来自建筑实现平台的空间布置域的房间放置标签页的用户界面。

图11图示由建筑实现平台使用的统一数据模型的示例。