Integration of BIM and digital technologies for smart indoor hazards management. aIntégration du BIM Et des technologies numériques pour la gestion intelligente des risques intérieurs

Archive ouverte : Thèse

Wehbi, Rania

Edité par HAL CCSD

The objective of this thesis is the development of a real-time comprehensive smart system for indoor hazards management based on the Internet of Things (IoT), Building Information Modeling (BIM), Artificial Intelligence (AI), and other digital technology. The system has the capacity to (i) identify the hazard, (ii) track occupants’ location, (iii) illustrate the collected data in the BIM environment, (iv) take the necessary actions, (v) inform the key players and corresponding authorities, and (vi) store data for future incident management. This study's novelty consists of its capacity to manage indoor hazards in one platform and interact with users through a mobile application.The thesis is composed of four chapters.Chapter 1 presents a comprehensive review regarding indoor hazard management and the current smart building technologies used for this purpose, such as BIM, IoT, and AI.Chapter 2 describes the methodology of the comprehensive indoor hazard management system. The indoor hazards included in this system are fire, electrical faults, indoor air pollution (IAP), gas leak, water leak, intrusion, and healthcare.Chapter 3 presents the study related to the smart fire evacuation system that combines BIM and smart technologies. State of the art concerning fire evacuation management was presented. The materials and methods used are described in detail. This system was applied and validated in the research building - LGCgE laboratory of Lille University in France. Results showed the capacity of the system through simulation of fire events in the building.Chapter 4 presents a comprehensive methodology for evaluating and improving the COVID-19 measures in higher education establishments. This study describes in detail the methods and materials used that are based on BIM and questionnaire approaches. The proposed methodology is applied at the engineering school Polytech’ Lille in the North of France. Results show that the BIM model provides valuable services, and the questionnaire allows essential information to the administration. . L'objectif de ce travail de thèse est le développement d'un système intelligent pour la gestion en temps réel des risques intérieurs. Le système est basé sur l'Internet des objets (IoT), l'intelligence artificielle (AI), les technologies de communication, la surveillance intelligente intérieure, la modélisation des informations du bâtiment (BIM), et d'autres technologies numériques. Le système a la capacité de (i) identifier le risque, (ii) localiser les occupants, (iii) illustrer les données dans l'environnement BIM, (iv) prendre les mesures nécessaires, (v) informer les acteurs clés et les autorités correspondantes, et (vi) stocker les données pour la gestion future des incidents. La nouveauté de cette recherche réside dans la capacité à gérer les risques intérieurs sur une seule plateforme, ainsi que l'interaction avec les utilisateurs. Ces derniers sont en mesure de fournir des informations pertinentes via une application mobile.Le rapport de thèse est composé de quatre chapitres.Le chapitre 1 présente l’état de l’art de la gestion des risques intérieurs et des technologies actuelles des bâtiments intelligentes utilisées à cette fin, telles que le BIM, l'IoT et l'AI.Le chapitre 2 décrit la méthodologie du système complet de gestion des risques intérieurs. Les risques intérieurs inclus dans ce système sont le feu, les défauts électriques, la pollution de l'air intérieur (IAP), fuite de gaz, fuite d'eau, intrusion et problème de santé.Le chapitre 3 présente l'étude du système intelligent d'évacuation de feu qui combine le BIM et les technologies intelligentes. Un état de l'art concernant la gestion de l'évacuation de feu a été présenté. Les matériaux et les méthodes utilisés sont décrits en détail. Ce système a été appliqué et validé dans le bâtiment de recherche - laboratoire LGCgE de l'Université de Lille en France. Les résultats ont montré la capacité du système à travers la simulation d'événements de feu dans le bâtiment.Le chapitre 4 présente une méthodologie complète pour évaluer et améliorer les mesures COVID-19 dans les établissements d'enseignement supérieur. Cette étude décrit en détail les méthodes et les matériaux utilisés qui sont basés sur les approches BIM et questionnaire. La méthodologie proposée est appliquée à l'école d'ingénieur Polytech’ Lille dans le Nord de la France. Les résultats montrent que le modèle BIM fournit des services précieux et le questionnaire fournit des informations importantes à l'administration.

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