CN107491590A - 一种基于bim技术模拟室内灯光灯具预排布方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法，其包括：建立室内空间三维模型；创建天花造型结构模型；采用单位容量法计算室内空间三维模型所需的灯光照度和灯具数量；根据灯光照度和灯具数量，对天花造型结构模型进行虚拟灯具排布；进行室内灯光环境的渲染，模拟室内灯光效果；根据所模拟的室内灯光效果，调整虚拟灯具排布；制作并导出经调整的虚拟灯具排布的工程图。本发明解决传统室内灯具排布通过根据二维图纸进行位置摆放的局限性，通过模拟真实灯具外形、色调、灯光强度再现真实的灯光环境，得到精准的灯光参数，解决因灯具布控不当造成照明安装容量、投资费用、维修与监护费用的增加。

Description

一种基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法

技术领域

本发明涉及室内灯具排布技术领域，尤其涉及一种基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法。

背景技术

灯光能够让空间传递出不同的气氛和层次感，在现在的设计工程档案中，不难发现各式各样的灯光主题贯穿于其中，光影交集处处皆是，缔造出不同的气氛及多重的意境。灯光在室内布置装饰起到举足轻重的作用，因此灯灯具的排布以及选择显得尤为重要，传统室内灯具排布要根据二维图纸进行位置摆放，但是对于光的投射方向、工作面的照度、照度的均匀性、眩光的限制以及阴影等问题都要根据电器工程师的经验和电器常识去进行排布，很难把握灯光需求的精准性，容易造成照明安装容量、投资费用、维修与监护费用的增加。

发明内容

为解决上述现有技术中的问题，本发明提供了一种基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法，能够建立起完善的灯具结构体系，达到符合空间对灯光层次以及照明效果的需求。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法，其包括步骤：

基于BIM技术建立室内空间三维模型；

于所述室内空间三维模型中创建天花造型结构模型；

采用单位容量法计算所述室内空间三维模型所需的灯光照度和灯具数量；

根据计算得到的灯光照度和灯具数量，对所述天花造型结构模型进行虚拟灯具排布；

对经虚拟灯具排布的室内空间三维模型进行室内灯光环境的渲染，模拟室内灯光效果；

根据所模拟的室内灯光效果，调整虚拟灯具排布；以及

制作并导出经调整的虚拟灯具排布的工程图，指导实际灯具的安装。

本发明基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法，通过该种方法，解决传统室内灯具排布通过根据二维图纸进行位置摆放的局限性，通过模拟真实灯具外形、色调、灯光强度再现真实的灯光环境，得到精准的灯光参数，解决因灯具布控不当造成照明安装容量、投资费用、维修与监护费用的增加。

所述基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法进一步的改进在于，所述基于BIM技术建立室内建筑结构三维模型的步骤包括：

利用BIM技术的Autodesk Revit软件建立室内空间三维模型，设定参数包括空间长度、空间宽度和空间高度，设定模型包括室内顶棚和墙面材质。

所述基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法进一步的改进在于，在所述于所述室内空间三维模型中创建天花造型结构模型的步骤中，还包括：标记天花造型结构模型的高度信息及赋予天花造型结构模型的材质信息。

所述基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法进一步的改进在于，所述采用单位容量法计算所述室内空间三维模型所需的灯光照度和灯具数量的步骤包括：

采用单位容量法计算所述室内空间三维模型所需的灯光照度：

P＝W×S(W)

其中，P为全部灯具安装功率，w为单位面积安装功率，S为被照面面积；以及

计算灯具数量：

N＝E*A*φ0*C1*C2/φ

其中，E为需求照度，A为房间面积，φ0为单位面积光通量，C1、C2为修正系数，φ为照明灯具光通量。

所述基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法进一步的改进在于，所述根据计算得到的灯光照度和灯具数量，对所述天花造型结构模型进行虚拟灯具排布的步骤包括：

利用BIM技术的Autodesk Revit软件制作灯具模型，所制作的灯具模型的数量与计算得到的灯具数量相一致；

将所制作的灯具模型的灯光参数设置为与计算得到的灯光照度相一致；

在所述Autodesk Revit软件中将所制作的灯具模型排布于所述天花造型结构模型，完成虚拟灯具排布。

所述基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法进一步的改进在于，所述对经虚拟灯具排布的室内空间三维模型进行室内灯光环境的渲染，模拟室内灯光效果的步骤包括：

利用BIM技术的Autodesk Revit软件的内部渲染工具，对经虚拟灯具排布的室内空间三维模型进行室内灯光环境的渲染，得到模拟灯光效果图。

所述基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法进一步的改进在于，所述根据所模拟的室内灯光效果，调整虚拟灯具排布的步骤包括：

在Autodesk Revit软件中，根据得到的所述模拟灯光效果图，对虚拟灯具颜色、虚拟灯具排布进行调节，直至达到符合室内空间灯光要求的最佳光照环境。

所述基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法进一步的改进在于，所述制作并导出经调整的虚拟灯具排布的工程图的步骤包括：利用BIM技术的Autodesk Revit软件根据经调整的虚拟灯具排布进行标注出图。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例中的一种基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

参阅图1所示，本发明实施例中提供了一种基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法，其主要包括如下步骤：

步骤101：基于BIM技术建立室内空间三维模型；

具体可采用：利用BIM技术的AutodeskRevit软件建立室内空间三维模型，设定参数包括空间长度、空间宽度和空间高度，设定模型包括室内顶棚和墙面材质。进一步地，室内空间三维模型可包含建筑结构三维模型、平面布置三维模型，室内空间三维模型的长度、宽度、高度要设置明确，为后序步骤计算灯光照度所用，在三维模型中设定室内顶棚、墙面材质，需根据材质查阅资料得到反射系数。

步骤102：于室内空间三维模型中创建天花造型结构模型；

其中，在于室内空间三维模型中创建天花造型结构模型的步骤中，还包括步骤：标记天花造型结构模型的高度信息及赋予天花造型结构模型的材质信息。具体地，利用Autodesk Revit软件创建天花造型结构模型，天花造型结构模型可根据设计师设计设计好的造型图纸进行模型创建，对天花造型结构模型的高度做好标记，赋予天花材质信息便于查找棚面反射系数。

步骤103：采用单位容量法计算室内空间三维模型所需的灯光照度和灯具数量；

具体可采用：计算所建项目案例空间内所需灯光照度以及所需灯具数量，根据项目的房间类型采用单位容量法计算照明，其方法为：

设W为单位面积安装功率，当被照面的面积为S时，其总安装功率则为：

P＝W×S(W)

P—全部灯具安装功率；

S—被照面积；

当灯具的平面布置方式确定时，可根据灯具的数量n计算出每个灯泡或灯管的功率P＝W×S/n，或者反过来，确定了每个灯泡或灯管的功率P后可估算出应安装多少盏灯n＝W×S/P。

灯具数量：

N＝E*A*φ0*C1*C2/φ

E—需求照度；

A—房间面积A；

φ0—单位面积每LX光通量；

C1、C2—修正系数；

φ—照明灯具光通量；

根据已知房间宽度、房间长度、灯具至工作面高度，通过计算查表得出φ0；

根据室内顶棚、墙面、地面反射系数C、W、f通过资料查出C1、C2；

因此其中，E、A、φ0、φ均为已知参数。

步骤104：根据计算得到的灯光照度和灯具数量，对天花造型结构模型进行虚拟灯 具排布；

具体可采用：利用BIM技术的Autodesk Revit软件制作灯具模型，所制作的灯具模型的数量与计算得到的灯具数量相一致；

将所制作的灯具模型的灯光参数设置为与计算得到的灯光照度相一致；

在Autodesk Revit软件中将所制作的灯具模型排布于天花造型结构模型，完成虚拟灯具排布。

其中，当灯具的数量n以及每个灯泡或灯管的功率都求算出以后，在AutodeskRevit软件中制作所需灯具模型构件，将灯具模型灯光参数设置与计算出的功效相同。通过软件在天花平面中进行灯具排布，其排布原则为在灯具数量固定前提下，要符合模型空间内美观实用均匀合理。

步骤105：对经虚拟灯具排布的室内空间三维模型进行室内灯光环境的渲染，模拟 室内灯光效果；

具体可采用：利用BIM技术的Autodesk Revit软件的内部渲染工具，对经虚拟灯具排布的室内空间三维模型进行室内灯光环境的渲染，得到模拟灯光效果图。

步骤106：根据所模拟的室内灯光效果，调整虚拟灯具排布；

具体可采用：在Autodesk Revit软件中，根据得到的模拟灯光效果图，对虚拟灯具颜色、虚拟灯具排布进行调节，直至达到符合室内空间灯光要求的最佳光照环境。

步骤107：制作并导出经调整的虚拟灯具排布的工程图，指导实际灯具的安装。

具体可采用：利用BIM技术的Autodesk Revit软件根据经调整的虚拟灯具排布进行标注出图。

其中还包括，利用AutodeskRevit软件将灯光布置进行标注出图，为实际灯具安装提供精确尺寸依据。标注内容包括，对灯具横纵方向间距进行标注，灯具距墙间距进行标注，以及灯具距地高度值进行标注。

综上，本发明实施例中提供一种基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法，该方法主要包括以下操作步骤：1)利用AutodeskRevit软件建立室内空间的建筑结构三维模型和平面布置三维模型；2)利用AutodeskRevit软件创建天花造型结构模型；3)计算所建项目案例空间内所需灯光照度以及所需灯具数量；4)利用AutodeskRevit软件进行灯具布置；5)利用AutodeskRevit软件进行天花灯具布置，得到符合数量且排布美观合理的灯具布置；6)利用AutodeskRevit软件内部渲染工具，对室内灯光环境进行渲染，得到模拟灯光效果图；7)利用AutodeskRevit软件将灯光布置进行标注出图，为实际灯具安装提供尺寸依据。

本发明基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法，通过该种方法，解决传统室内灯具排布通过根据二维图纸进行位置摆放的局限性，通过模拟真实灯具外形、色调、灯光强度再现真实的灯光环境，得到精准的灯光参数，解决因灯具布控不当造成照明安装容量、投资费用、维修与监护费用的增加。

进一步的，通过精确的计算，将计算数值利用软件合理排布，一方面解决只顾灯具外形美观以及设计师的个人喜好，却忽视了设计的实际情况和需求，另一方面通过对灯管的渲染效果分析，调整灯光种类以及照明强度、色温能够建立起完善的灯具结构体系，达到符合空间对灯光层次以及照明效果的需求。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法，其特征在于，包括步骤：

基于BIM技术建立室内空间三维模型；

于所述室内空间三维模型中创建天花造型结构模型；

采用单位容量法计算所述室内空间三维模型所需的灯光照度和灯具数量；

根据计算得到的灯光照度和灯具数量，对所述天花造型结构模型进行虚拟灯具排布；

对经虚拟灯具排布的室内空间三维模型进行室内灯光环境的渲染，模拟室内灯光效果；

根据所模拟的室内灯光效果，调整虚拟灯具排布；以及

制作并导出经调整的虚拟灯具排布的工程图，指导实际灯具的安装。

2.如权利要求1所述的基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法，其特征在于，所述基于BIM技术建立室内建筑结构三维模型的步骤包括：

利用BIM技术的Autodesk Revit软件建立室内空间三维模型，设定参数包括空间长度、空间宽度和空间高度，设定模型包括室内顶棚和墙面材质。

3.如权利要求1所述的基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法，其特征在于，在所述于所述室内空间三维模型中创建天花造型结构模型的步骤中，还包括：标记天花造型结构模型的高度信息及赋予天花造型结构模型的材质信息。

4.如权利要求1所述的基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法，其特征在于，所述采用单位容量法计算所述室内空间三维模型所需的灯光照度和灯具数量的步骤包括：

采用单位容量法计算所述室内空间三维模型所需的灯光照度：

P＝W×S(W)

其中，P为全部灯具安装功率，w为单位面积安装功率，S为被照面面积；以及

计算灯具数量：

其中，E为需求照度，A为房间面积，为单位面积光通量，C1、C2为修正系数，为照明灯具光通量。

5.如权利要求1所述的基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法，其特征在于，所述根据计算得到的灯光照度和灯具数量，对所述天花造型结构模型进行虚拟灯具排布的步骤包括：

利用BIM技术的Autodesk Revit软件制作灯具模型，所制作的灯具模型的数量与计算得到的灯具数量相一致；

将所制作的灯具模型的灯光参数设置为与计算得到的灯光照度相一致；

在所述Autodesk Revit软件中将所制作的灯具模型排布于所述天花造型结构模型，完成虚拟灯具排布。

6.如权利要求1所述的基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法，其特征在于，所述对经虚拟灯具排布的室内空间三维模型进行室内灯光环境的渲染，模拟室内灯光效果的步骤包括：

利用BIM技术的Autodesk Revit软件的内部渲染工具，对经虚拟灯具排布的室内空间三维模型进行室内灯光环境的渲染，得到模拟灯光效果图。

7.如权利要求6所述的基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法，其特征在于，所述根据所模拟的室内灯光效果，调整虚拟灯具排布的步骤包括：

在Autodesk Revit软件中，根据得到的所述模拟灯光效果图，对虚拟灯具颜色、虚拟灯具排布进行调节，直至达到符合室内空间灯光要求的最佳光照环境。

8.如权利要求1所述的基于BIM技术模拟室内灯光灯具预排布方法，其特征在于，所述制作并导出经调整的虚拟灯具排布的工程图的步骤包括：利用BIM技术的Autodesk Revit软件根据经调整的虚拟灯具排布进行标注出图。