AEC Research Datasets & Tools — Reference
用途:为研究者指向可信的工具,并在存在时提供开放数据集/基准,提醒研究者引用软件与数据(版本 + DOI),并在使用前核实许可证与当前可用性。
一、建筑能耗与性能
EnergyPlus(DOE)——整栋建筑能耗模拟(研究标准);OpenStudio SDK/GUI;EnergyPlus + Python(eppy、pyenergyplus)、besos、eppy 用于参数化运行。
Modelica 生态——Buildings library(LBNL)、Spawn-of-EnergyPlus、Dymola/OpenModelica。
Grasshopper 中的 Ladybug Tools(Ladybug/Honeybee/Butterfly)——采光(Radiance)、能耗、CFD。
Radiance——采光/眩光;CONTAM——气流/IAQ;OpenFOAM——CFD(通风、城市微气候)。
TRNSYS、IDA ICE、IES-VE、DesignBuilder——常见(多为商业)BES 工具。
气象数据:EnergyPlus/EPW 文件(climate.onebuilding.org)、TMY3;UBEM:UMI、CityEnergyAnalyst(CEA)。
开放数据集/基准:ASHRAE Great Energy Predictor III(Kaggle)、Building Data Genome Project 1/2、DOE Commercial/Residential Prototype Building Models、NREL ResStock/ComStock(核实当前条款)。
二、BIM / openBIM / 互操作性
IfcOpenShell(Python/C++)——从 IFC 解析、查询、几何;BlenderBIM/Bonsai——开放 BIM 创作。
xBIM Toolkit(.NET)、IFC.js / web-ifc / That Open Engine——浏览器中的 IFC。
Speckle——开放数据枢纽 / AEC 工具间互操作;Solibri——模型检查(商业)。
buildingSMART 资源:IFC schema、IDS 样例、bSDD;Linked Building Data:IFCtoLBD、BOT ontology。
数据集:IFC 样例文件(buildingSMART、KIT IFC examples)。精选开放 BIM 数据集稀缺——注意这一局限;许多研究自行构建。
三、施工中的计算机视觉、点云与机器学习
点云:PDAL、Open3D、CloudCompare、PCL;摄影测量/SLAM:COLMAP、Meshroom。
基准/数据集:S3DIS、ScanNet、Semantic3D、KITTI(通用 3D/分割);施工专用:SODA / MOCS / ACID(场地物体/工人检测)、Structured3D、建筑缺陷裂缝数据集(如 SDNET2018、METU concrete crack)——核实许可证与当前链接,并如实报告数据集规模/划分(AEC ML 数据集往往小而窄)。
ML 框架:PyTorch、TensorFlow/Keras、scikit-learn、Ultralytics YOLO;GNN:PyTorch Geometric/DGL。
四、结构 / FEM / SHM
OpenSees(地震/结构模拟,开放)、Code_Aster、CalculiX、FEniCS/FreeFEM(开放 FEM);Abaqus/ANSYS(商业)。SHM 数据集:Los Alamos(LANL)benchmark、Z24 bridge、社区 SHM 仓库(核实)。
五、计算与生成式设计
Grasshopper/Rhino(+ Galapagos、Wallacei、Opossum、Octopus 用于优化)、Dynamo/Revit、Rhino.Compute、COMPAS(面向 AEC 研究的开放 Python 框架)、OpenSCAD/CadQuery(代码 CAD)。
六、施工管理 / 仿真 / 决策
DES:SimPy(Python)、AnyLogic(也支持 ABM)、Arena;ABM:NetLogo、Mesa(Python)、Repast。
调度/优化:Python pulp/OR-Tools、pymoo(多目标)、DEAP、Platypus。
MCDM:R MCDA/topsis、Python pymcdm、pyDecision;AHP 电子表格/ahpy。
七、文献计量、统计与定性分析
文献计量/科学映射:VOSviewer、CiteSpace、Bibliometrix/biblioshiny(R)、OpenAlex/pyalex、litstudy、Gephi(见 bibliometric-analysis)。
统计:R(tidyverse、lavaan/semTools 用于 SEM、psych)、Python(pandas、statsmodels、pingouin)、SmartPLS / seminr(R)/ plspm 用于 PLS-SEM、JASP/jamovi(免费 GUI)、SPSS/Stata(商业)。
定性:NVivo、ATLAS.ti、MAXQDA、Dedoose、Taguette(开放)、QualCoder(开放)。
参考文献管理:Zotero(开放)、Mendeley、EndNote(见 citation-formats)。
可复现性:Jupyter、Quarto/R Markdown、renv/conda/venv、Git、Docker、Binder。
八、引用软件与数据(必做)
引用版本与可用时的 DOI(Zenodo 归档发布版本;许多工具有“how to cite”/CITATION.cff)。在 BibTeX 中视为 @misc/software(见 citation-formats)。
数据集:引用作者/提供者、标题、版本、年份、仓库、DOI、访问日期;说明许可证与使用限制。
九、注意事项
核实可用性与许可证——链接与条款会变化;一些“开放”数据集限制商业/再分发使用。
报告数据集来源、规模与划分——小而单一来源的 AEC 数据集会削弱泛化性;应予说明。
为可复现性锁定版本(软件 + 库 + 气象文件);差异会改变结果。
优先选择开放、可脚本化的工具以构建可复现流程;若使用商业工具,详尽记录设置以便他人复现工作流。