CN107357981B - 一种基于bim的集成化标准工程结构体创建及系统设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BIM的集成化标准工程结构体创建及系统设计方法，包括以下步骤：首先确定主要设备位置，绘制设备基座并预留设备空间位置；接着确定集成化设备种类，选择系统设备、管件、管路对应使用族并对选择的各族进行二次开发与设计，绘制成集成化标准工程结构体，再对标准工程结构体进行参数化设置，配置接入接出口；在预留位置中布置标准工程结构体，连接剩余管路及管件，完成系统绘制。本发明将BIM绘制中传统族进行了集成化，将设备与末端管路、管件集成为标准工程结构体，鉴于在BIM绘制中，管路附件的添加是主要工作量之一，采用集成化设计方法可提高绘制效率，减少机械绘制时间，并增加布置灵活性、通用性。

Description

一种基于BIM的集成化标准工程结构体创建及系统设计方法

技术领域

本发明属于设备及系统设计技术领域，特别是涉及一种基于BIM的集成化标准工程结构体创建及系统设计方法。

背景技术

建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术是继传统CAD技术之后建筑业出现的又一种计算机应用技术，被誉为建筑业变革的革命性力量。2011年住房和城乡建设部发布的《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》指出：“十二五”期间，基本实现建筑企业信息系统的普及应用，加快BIM、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用。

目前BIM在系统绘制中，一般采用的绘制流程是布置设备-设备接管-末端管件连接-系统管路连接-系统管件布置。该绘制方法存在一系列尚待改善的问题：

1.绘制过程相对复杂。与传统CAD系统平面绘制相比，由于BIM技术是在三维空间内绘图，由其是在末端设备处，管路、管件布置密集，导致对末端设备接管、管件的绘制较为复杂，易出现所选管件难以与管路匹配、位置难以捕捉等问题。

2.系统调节灵活性差。末端设备在调节过程中，随着管径的变化，相应管件难以随之同步调节，导致管径变化时管件需要手动逐一调节，增大了绘制的工作量。

3.模型的通用性差。现有的BIM绘制方法完成的模型由于包含众多子模型，子模型又归属于不同的系统类型，在不同BIM工程中的通用性较差，若采用直接复制粘贴的方法会给新的项目带来大量外来引用族和系统类型，导致系统的复杂性提高。

因此，有必要发明一种集成化的、便于调节以及通用性强绘制方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种集成化族即标准工程结构体的设计方法，以解决当前BIM系统绘图中零件繁杂、绘制效率低以及调节困难的问题，并提供了依托于标准工程结构体的系统设计方法。

本发明的技术方案：

一种基于BIM的集成化标准工程结构体创建及系统设计方法，步骤如下：

a.确定集成化设备种类，并依据现有BIM族库，选择集成化设备、管件和管路对应使用族；所述的集成化设备种类包括但不限于暖通系统、强弱电系统及控制系统，暖通系统包括但不限于螺杆式冷水机组、卧式水泵、立式水泵、分集水器、风冷逆流式冷却塔、空气处理机组和风机盘管；强弱电系统包括但不限于配电室和配电柜；控制系统包括但不限于链路器、变频器和传感器；

选择使用族来自既有BIM族库、系统默认族库或网络族库；

当以上族库中均无满足要求时，根据需求自建所需族块；

自建所需族块过程：首先选择合适的族样板，确定所需族参数，再进行集成化族的创建，并关联相应的集成化族参数；

b.根据实际工程需求确定集成化设备的位置，确定集成化设备基座并预留集成化设备的空间位置；所述的预留集成化设备的空间位置是指预留集成化设备及集成化设备进出口接管、管件整体的三维空间位置，包括接管在竖直方向的高度；

c.对选择的集成化设备进行二次开发，输入标准工程结构体，对标准工程结构体进行参数化设置，并配置接入口和接出口；所述的标准工程结构体包括设备主体、设备端接管或接线以及设备端接管管路附件的整体；所述的标准工程结构体为集成化族，以集成化族的形式应用于BIM工程中；

d.在预留集成化设备的空间位置中布置集成化标准工程结构体，对剩余管路及管件进行连接，完成系统布局设计；参数化设置包括但不限于对设备主体、设备端接管或接线以及设备端接管管路附件的参数化；参数化设置包括使标准工程结构体各部分实现参数可调，并且在调节过程管路附件随管道尺寸变化自动进行调整，始终匹配管道；使标准工程结构体的各项参数为族参数，在BIM项目中直接修改；将标准工程结构体内部附件纳入明细表进行统计；配置接入接出口位置、类型及尺寸由用户自定义。

本发明的有益效果：

1.便捷性。绘制的便捷性是本发明的突出优势，通过集成化方法，将设备及与设备相连的末端管路、管件集成于一个标准工程结构体，该结构体作为一个整体族导入项目中。通过集成化设计，将传统BIM系统布置设备-接管-布置管件的步骤集成于标准工程结构体中，只需对各结构体间的剩余管路及少量管件进行绘制即可完成系统绘制，从而大幅减少了工作量，提高了绘制效率。

2.灵活性。通过对标准工程结构体的参数化，实现了结构体内部所有元素尺寸可调节、信息可统计，并且能够实现管件随管径变化自动调节、自动匹配，从而提高了标准工程结构体应用的灵活性。在系统绘制过程中，若需对设备接管进行修改，只需修改族参数中对应接管管径即可，无需修改管路附件，从而也大幅减少了修改时间。

3.通用性。由于标准工程结构体是集成化的族，因此可以添加至对应族库当中，当其他工程或同一工程的其他区域需要使用该结构体时，可将其作为族直接导入。即标准工程结构体具有通用性，并且由于其族属性，使结构体便于导入和使用，且结构体同时具有灵活的调节性，对不同接管要求同样具有很强的通用性。

附图说明

图1为本发明的设计流程图。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。

(1)首先确定需要集成化的设备种类，一般建筑内系统包括暖通空调系统、消防系统、给排水系统等，机电系统需要与之相配套的电气系统，对于现代建筑，机电设备还要配有对应的监测、控制系统，各系统都有对应的设备以及与设备相连的管路及配套管件。集成化设备在确定设备自身的同时，还应确定与设备相连的管路、管件以及连接方式，如暖通空调系统中确定管路的材质为铸铁管、PVC管或镀锌钢管；管件与管路的连接为法兰连接或螺纹连接；三通或变径等连接件的材质以及连接方式等。

对应每种确定好的设备及管路，对照现有的族库，若现有族库中有对应族，则可以直接使用。若现有族库中无对应族，在对绘制无特殊精确度要求时，可采用Revit软件内置族库，或利用网络资源，选择网络族库中的对应族；若对绘制精确度有要求，则应根据相关设备、构件的详细图纸，进行对应族的绘制，以满足要求。

(2)根据施工图纸确定主要设备位置，若已有CAD平面图，可根据平面图上设备位置及尺寸确定。若直接在BIM软件平台Revit中进行设计，则应先确定系统整体占用空间以及各主要设备尺寸，并考虑综合布线合理布置设备，同时，除了设备本身还应为设备接管留出充足的水平及垂直空间。

(3)依据设计手册、标准图集或其他工程标准以及施工需求，对已选出的设备、管件使用族及对应管路进行拼接，拼接时可使用嵌套或直接连接等方法。通过标准化拼接，形成设备、接管以及管件一体的标准工程结构体，结构体本身也是一种集成化的族，可直接在项目中进行调用。

绘制成的标准工程结构体还不具备可调节性，同时内部信息也无法获取，连接的管件也无法在明细表中统计。因此需要对结构体进行参数化设置，参数化设置包括将需要修改的如管径、管长、管件相对位置等进行参数化，使其可调节。对于管件，通过参数化使管件始终自动地匹配管径的变化。所设置参数均作为族参数，可以直接在项目中进行修改。最后通过参数类型调整，将标准工程结构体内部管件数量、类型设置为结构体参数，并使其可以纳入明细表统计范围内，便于工程预算时的统计。

参数化设置完成后，配置标准工程结构体收入输出接口，使结构体可以与系统剩余管件进行连接。接口位置决定接管位置；接口类型决定结构体接管的系统类型；接口尺寸决定结构体接管尺寸(一般接口尺寸与结构体该处管径相同)。

(4)以上完成了标准工程结构体的绘制，将各结构体绘制完成后，导入项目并布置在预留的位置当中，并按照工程需求对结构体的参数进行调整，此时，末端设备及接管工作已全部完成。标准工程结构体布置完成后，依据结构体的布置及确定的系统管路布置形式，从结构体的各接口接管，连接系统管网并放置系统构件，完成系统绘制。

Claims (1)

1.一种基于BIM的集成化标准工程结构体创建及系统设计方法，其特征在于，步骤如下：

a.确定集成化设备种类，并依据现有BIM族库，选择集成化设备、管件和管路对应使用族；所述的集成化设备种类包括但不限于暖通系统、强弱电系统及控制系统，暖通系统包括但不限于螺杆式冷水机组、卧式水泵、立式水泵、分集水器、风冷逆流式冷却塔、空气处理机组和风机盘管；强弱电系统包括但不限于配电室和配电柜；控制系统包括但不限于链路器、变频器和传感器；

选择使用族来自既有BIM族库、系统默认族库或网络族库；

当以上族库中均无满足要求时，根据需求自建所需族块；

自建所需族块过程：首先选择合适的族样板，确定所需族参数，再进行集成化族的创建，并关联相应的集成化族参数；

b.根据实际工程需求确定集成化设备的位置，确定集成化设备基座并预留集成化设备的空间位置；所述的预留集成化设备的空间位置是指预留集成化设备及集成化设备进出口接管、管件整体的三维空间位置；

c.对选择的集成化设备进行二次开发，输入标准工程结构体，对标准工程结构体进行参数化设置，并配置接入口和接出口；所述的标准工程结构体包括设备主体、设备端接管或接线以及设备端接管管路附件的整体；所述的标准工程结构体为集成化族，以集成化族的形式应用于BIM工程中；

d.在预留集成化设备的空间位置中布置集成化标准工程结构体，对剩余管路及管件进行连接，完成系统布局设计；参数化设置包括但不限于对设备主体、设备端接管或接线以及设备端接管管路附件的参数化；参数化设置包括使标准工程结构体各部分实现参数可调，并且在调节过程管路附件随管道尺寸变化自动进行调整，始终匹配管道；使标准工程结构体的各项参数为族参数，在BIM项目中直接修改；将标准工程结构体内部附件纳入明细表进行统计；配置接入接出口位置、类型及尺寸由用户自定义。