CN108647404A - 基于bim的砌体智能设计方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BIM的砌体智能设计方法，包括以下步骤：获取建筑墙体的三维模型，并接收用户设定的建筑墙体构造措施的参数和自动排版的参数信息；根据预设算法，在模型中相应墙体上布置措施构件、生成洞口以及砌块自动排版；根据布置有措施构件、洞口以及砌块的模型，生成砌体墙工程量表、抹灰量表、基于位置的各构件明细表以及施工图纸。本发明提出的基于BIM的砌体智能设计方法，利用BIM信息的传递，工厂利用BIM数据采用数控切割设备进行加工，方便砌块施工的同时，也减少了砌块的损耗，同时用导出的图表指导施工，提高了施工质量。

Description

基于BIM的砌体智能设计方法及其装置

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种基于BIM的砌体智能设计方法及其装置。

背景技术

砌体结构作为我国传统的建筑形式，在住宅建筑中仍比较普遍应用。就目前整个建筑市场的砌体施工工艺来看，砌块的加工方式都是将砌块运输至砌筑部位，工人根据图纸尺寸，边砌筑边加工。

但是，这种传统施工工艺主要存在以下问题。

（1）现场工人切割随意，乱切乱砍造成废料较多，粉尘量非常大，也造成资源浪费，施工现场非常凌乱，影响文明施工。

（2）砌体质量灰缝不均匀，门窗洞口、过梁设置不满足施工和规范要求。归根结底的原因是没有深化设计指导现场施工。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于BIM的砌体智能设计方法及其装置，旨在方便进行砌体施工。

为实现上述目的，本发明提供一种基于BIM的砌体智能设计方法，包括以下步骤：

获取建筑墙体的三维模型，并接收用户设定的建筑墙体构造措施的参数和自动排版的参数信息；

根据预设算法，在模型中相应墙体上布置措施构件、生成洞口以及砌块自动排版；

根据布置有措施构件、洞口以及砌块的模型，生成砌体墙工程量表、抹灰量表、基于位置的各构件明细表以及施工图纸。

优选地，所述根据预设算法，在模型中相应墙体上布置措施构件、生成洞口以及砌块自动排版的步骤之后还包括：

根据墙体所在楼层、定位轴线对砌体墙进行编码，并生成定位信息二维码以对砌体进行编号。

优选地，所述根据墙体所在楼层、定位轴线对砌体墙进行编码，并生成定位信息二维码以对砌体进行编号的步骤之后还包括：

获取各砌块上的定位信息二维码，并将其在对建筑墙体的三维模型进行标识以进行全程的砌块信息跟踪。

优选地，在模型中相应墙体上布置措施构件、生成洞口以及砌块自动排版的步骤之后还包括：

接收用户输入的调整信息后，根据调整信息对措施构件、洞口以及砌体的排版进行更改，并更新三维模型。

优选地，定位信息二维码包括砌块类别、尺寸、定位及墙体编号、制造厂商和砌块数量。

优选地，所述构造措施包括：构造柱、圈梁、过梁、窗台压顶以及门窗洞口固定块；洞口包括门洞和窗洞；自动排版包括：砌块种类、底部导墙、水平灰缝、垂直灰缝；

所述施工图纸包括砌体墙的深化设计图纸，砌体墙的深化设计图纸包括二维深化设计图、三维效果图、质量验收标准、砌体明细表以及墙体定位信息。

本发明进一步提出一种基于BIM的砌体智能设计装置，包括：

获取模块，用于获取建筑墙体的三维模型，并接收用户设定的建筑墙体构造措施的参数和自动排版的参数信息；

排版模块，用于根据预设算法，在模型中相应墙体上布置措施构件、生成洞口以及砌块自动排版；

图表生成模块，用于根据布置有措施构件、洞口以及砌块的模型，生成砌体墙明细表、砌体墙工程量表、抹灰量表、基于位置的各构件明细表以及施工图纸。

优选地，所述基于BIM的砌体智能设计装置还包括：

墙体编码模块，用于根据墙体所在楼层、定位轴线对砌体墙进行编码，并生成定位信息二维码以对砌体进行编号。

优选地，所述基于BIM的砌体智能设计装置还包括：

砌体状态模块，用于获取各砌块上的定位信息二维码，并将其在对建筑墙体的三维模型进行标识以进行全程的砌块信息跟踪。

优选地，所述基于BIM的砌体智能设计装置还包括：

调整模块，用于接收用户输入的调整信息后，根据调整信息对措施构件、洞口以及砌块的排版进行更改，并更新三维模型。

本发明提出的基于BIM的砌体智能设计方法，具有以下有益效果。

1、本发明采用BIM技术实现了砌体工程自动排版、自动深化设计，以提高深化设计的效率，实现了砌体工程智能设计。

2、本发明通过深化设计为一次、二次结构设计优化提供了便利，充分利用混凝土余料预制压顶梁、过梁等，实现砌体工程的绿色施工。

3、本发明利用BIM信息的传递，工厂利用BIM数据采用数控切割设备进行加工，方便砌块施工的同时，也减少了砌块的损耗，同时用导出的图表指导施工，提高了施工质量。

附图说明

图1为本发明基于BIM的砌体智能设计方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明基于BIM的砌体智能设计方法第二实施例的流程示意图；

图3为本发明基于BIM的砌体智能设计方法第三实施例的流程示意图；

图4为本发明基于BIM的砌体智能设计装置的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出一种基于BIM的砌体智能设计方法。

参照图1，本发明提出一种基于BIM的砌体智能设计方法第一实施例中，包括以下步骤：

步骤S10，获取建筑墙体的三维模型，并接收用户设定的建筑墙体构造措施的参数和自动排版的参数信息；

步骤S20，根据预设算法，在模型中相应墙体上布置措施构件、生成洞口以及砌块自动排版；

步骤S30，根据布置有措施构件、洞口以及砌块的模型，生成砌体墙明细表、砌体墙工程量表、抹灰量表、基于位置的各构件明细表以及施工图纸。

具体地，构造措施包括：构造柱、圈梁、过梁、窗台压顶以及门窗洞口固定块；洞口包括门洞以及窗洞；自动排版包括：砌块种类、底部导墙、水平灰缝、垂直灰缝；

施工图纸包括砌体墙的深化设计图纸，砌体墙的深化设计图纸包括二维深化设计图、三维效果图、质量验收标准、砌体明细表以及墙体定位信息。

生成洞口时，自动生成门洞尺寸和定位信息、以及窗洞的尺寸和定位信息。在进行砌体自动排版前，先设置好构造措施、门洞及砌体相关参数设置后，通过相应的功能键实现自动排版。

用户设定建筑墙体构造措施的参数和自动排版的参数信息后，通过选择“自动布置构造措施”功能键后，点选需要布置构造措施的墙体，自动的根据编程算法，自动识别后，在相应砌体墙上自动布置造柱、圈梁、过梁窗台压顶、门窗洞口固定块等构造措施。

用户设定好的门窗洞口尺寸及位置，通过选择“自动布置洞口”功能键，并选择需要排布砌体的墙体，一键自动在模型中相应墙上按照预先设置好的门窗洞口参数自动生成洞口。

用户设置好的砌体材质、灰缝厚度等，再选择需要排版的建筑墙即可自动完成砌体排版。

用户在模型中选择相应的墙体即可自动生成砌体墙工程量表、抹灰量表及基于位置的各构件明细表。

在模型中选择已完成自动排版的墙，即可自动生成砌体墙的深化设计图纸：二维深化设计图、三维效果图、砌体明细表、质量验收标准、墙体定位信息等。自动生成砌体墙的深化设计图纸可作为报审图纸，也可以直接用于现场施工交底。现场通过将深化图纸粘贴到待砌筑相应的砌体上。

与现有技术相比，本发明取得的技术效果是。

1、本发明采用BIM技术实现了砌体工程自动排版、自动深化设计，以提高深化设计的效率，实现了砌体工程智能设计。

2、本发明通过深化设计为一次、二次结构设计优化提供了便利，充分利用混凝土余料预制压顶梁、过梁等，实现砌体工程的绿色施工。

3、本发明利用BIM信息的传递，工厂利用BIM数据采用数控切割设备进行加工，方便砌块施工的同时，也减少了砌块的损耗，同时用导出的图表指导施工，提高了施工质量。

参照图2，本发明提出的基于BIM的砌体智能设计方法的第二实施例。本实施例与上述第一实施例不同的是，在步骤S20之后还包括：

步骤S40，根据墙体所在楼层、定位轴线对砌体墙进行编码，并生成定位信息二维码。

定位信息二维码在砌体生产后，可将其粘贴于砌体上。定位信息二维码包括砌块类别、尺寸、定位及墙体编号、制造厂商和砌块数量。

这样，通过手机APP扫描砌体上的定位信息二维码，可以查询砌体的二维深化设计图、三维效果图、砌体明细表、质量验收标准、墙体定位信息等。

进一步地，步骤S40之后还包括：

步骤S50，获取各砌块上的定位信息二维码，并将其在对建筑墙体的三维模型进行标识以进行全程的砌块信息跟踪。

本实施例中，通过定位信息二维码对砌块从生产到现场安装的各环节进行动态跟踪，利用模型颜色变化或状态栏反应各砌块所处的深化设计、生产、运输、砌筑、验收等状态，达到全程的砌块信息跟踪。

参照图3，本发明提出的基于BIM的砌体智能设计方法的第三实施例。本实施例与上述第一实施例不同的是，在步骤S20之后还包括：

步骤S60，接收用户输入的调整信息后，根据调整信息对措施构件、洞口以及砌体的排版进行更改，并更新三维模型。

用户可根据在模型上进行手动调整，从而形成砌体深化设计模型。

本发明进一步提出一种基于BIM的砌体智能设计装置。

参照图4，本优选实施例中，一种基于BIM的砌体智能设计装置，包括：

获取模块10，用于获取建筑墙体的三维模型，并接收用户设定的建筑墙体构造措施的参数和自动排版的参数信息；

排版模块20，用于根据预设算法，在模型中相应墙体上布置措施构件、生成洞口以及砌块自动排版；

图表生成模块30，用于根据布置有措施构件、洞口以及砌块的模型，生成砌体墙明细表、砌体墙工程量表、抹灰量表及基于位置的各构件明细表。

本基于BIM的砌体智能设计装置还可设置一参数设置模块，用于用户输入设置参数，获取模块10接收用户输入的设置参数信息。

具体地，通过参数设置模块设置参数包含有：

构造措施：构造柱、圈梁、过梁、窗台压顶、门窗洞口固定块；

自动布置洞口：门洞尺寸及定位、窗洞尺寸及定位；

自动排版：砌块种类、底部导墙、水平灰缝、垂直灰缝。

在进行砌体自动排版前，先设置好构造措施、门洞及砌体相关参数设置后，通过相应的功能键实现自动排版。

具体地，排版模块20包括自动布置构造措施单元21，自动布置洞口单元22以及自动排版单元23。

自动布置构造措施单元21根据参数设置模块已设置好的构造措施参数，在用户选择“自动布置构造措施”功能键后，点选需要布置构造措施的墙体，自动的根据编程算法，自动识别后，在相应砌体墙上自动布置造柱、圈梁、过梁窗台压顶、门窗洞口固定块等构造措施。

自动布置洞口单元22根据上述参数设置模块已设置好的门窗洞口尺寸及位置，用户选择“自动布置洞口”功能键后，选择需要排布砌体的墙体，一键自动在模型中相应墙上按照预先设置好的门窗洞口参数自动生成洞口。

自动排版单元23根据上述参数设置模块已设置好的砌体材质、灰缝厚度等，选择需要排版的建筑墙即可自动完成砌体排版。

图表生成模块30包括施工图生产单元31以及报表生成单元32。

报表生成单元32在用户选择模型上相应的墙体即可自动生成砌体墙工程量表、抹灰量表以及基于位置的各构件明细表。

施工图生成单元31在用户选择已完成自动排版的墙后，即可自动生成砌体墙的深化设计图纸，包括：二维深化设计图、三维效果图、砌体明细表、质量验收标准、墙体定位信息等。

自动生成的砌体墙的深化设计图纸可作为报审图纸，也可以直接用于现场施工交底。现场通过将深化图纸粘贴到待砌筑相应的砌体上，同时通过手机APP扫描二维码信息，可以查询砌体的二维深化设计图、三维效果图、砌体明细表、质量验收标准、墙体定位信息等。

图表生成模块30输出结果主要包括：砌体墙深化设计图纸（二维深化设计图、三维效果图、砌体明细表、质量验收标准、墙体定位信息等）、排版模型，构造柱平面布置图，反坎、门垛、飘窗砌体墙（悬墙砌体）平面布置图，压顶梁和过梁预制图及清单，砌体墙工程量表、抹灰量表及基于位置的各构件明细表。用这些结果指导工厂批量定制加工，以及现场工人的砌筑施工。

进一步地，本基于BIM的砌体智能设计装置还包括：

墙体编码模块40，用于根据墙体所在楼层、定位轴线对砌体墙进行编码，并生成定位信息二维码以对砌体进行编号。

进一步地，本基于BIM的砌体智能设计装置还包括：

砌体状态模块50，用于获取各砌块上的定位信息二维码，并将其在对建筑墙体的三维模型进行标识以进行全程的砌块信息跟踪。

定位信息二维码包括砌块类别、尺寸、定位及墙体编号、制造厂商和砌块数量。

通过定位信息二维码实现对砌块从生产到现场安装的各环节进行动态跟踪，利用模型颜色变化或状态栏反应各砌块所处的深化设计、生产、运输、砌筑、验收等状态，达到全程的砌块信息跟踪。

进一步地，本基于BIM的砌体智能设计装置还包括：

调整模块60，用于接收用户输入的调整信息后，根据调整信息对措施构件、洞口以及砌块的排版进行更改，并更新三维模型。

使用本基于BIM的砌体智能设计装置开发的软件其具体过程如下。

（1）熟悉图纸，明确构造柱、圈梁、过梁定位及尺寸，应用BIM三维设计软件建立建筑的结构、建筑模型；

（2）将建筑模型导入基于BIM的砌体智能设计软件中，设置好水平/竖向灰缝厚度、砌块尺寸砌体布置参数及构造柱、圈梁、过梁、窗台压顶等构造措施参数、以及门洞等相关参数，根据上述已设置好的构造措施参数，再选择“自动布置构造措施”功能键后，点选需要布置构造措施的墙体，自动的根据编程算法，自动识别后，在相应砌体墙上自动布置造柱、圈梁、过梁窗台压顶、门窗洞口固定块等构造措施。随后，选择自动布置洞口单元22单元，选择需要排布砌体的墙体，一键自动在模型中相应墙上按照预先设置好的门窗洞口参数自动生成洞口。然后，在选择自动排版单元23，选取需要排版的建筑墙即可自动完成砌体排版。最后，局部进行手动调整，形成砌体深化设计模型；

（3）进行BIM三维检查，通过砌体墙排版三维视图，根据工程实际，手动布置及修改构造柱、圈梁等构造措施，并进行一次、二次结构优化调整；

（4）对砌体深化设计BIM模型进行碰撞检查、模型会审、优化；

（5）汇总每面墙砌块的数量以及规格，进行自动归并分组；

（6）在基于BIM的砌体智能设计装置中选择生成报表模块，选取相应的墙体即可自动生成砌体墙工程量表、抹灰量表及基于位置的各构件明细表。生成的墙体信息二维码中包含砌块类别、尺寸、定位及墙体编号、制造厂商和砌块数量。通过施工图生成单元31选取已完成自动排版的墙，即可自动生成砌体墙的深化设计图纸：二维深化设计图、三维效果图、砌体明细表、质量验收标准、墙体定位信息等。

（7）基于BIM的砌体智能设计软件把所有的砌块型号和数量统计出来，并输出相关排版模型、排版图以及砌块清单，利用输出的数据直接在工厂数控切割设备进行加工。

（8）砌块生产完成后编码、打包运输至施工现场，利用上述已经建立的砌体深化设计三维模型和排版设计详图对工人进行技术交底，对复杂的构件和工序进行动画演示；同时在施工过程中，使用手持终端设备，根据三维模型对施工现场进行检查。

基于BIM的砌体智能设计方法开发的软件，可以一键全模型自动布置构造措施、一键全模型自动排版，并可根据需要手动调整。

本发明提出的基于BIM的砌体智能设计装置，明确了二次结构如圈梁、过梁、构造柱、门垛等的位置尺寸，这样就可以把砌体的二次结构直接当成主体结构去设计配模，一起浇筑，一次成型，这样既方便、二次结构质量好，又减少零星支模和混凝土浇筑费用，省时省工。另外，本发明提出的基于BIM的砌体智能设计装置，可辅助用户进行砌体的排版、出量、出图，达到指导砌体现场施工的效果，提高了砌体工程深化设计的精度和效率。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于BIM的砌体智能设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取建筑墙体的三维模型，并接收用户设定的建筑墙体构造措施的参数和自动排版的参数信息；

根据预设算法，在模型中相应墙体上布置措施构件、生成洞口以及砌块自动排版；

根据布置有措施构件、洞口以及砌块的模型，生成砌体墙工程量表、抹灰量表、基于位置的各构件明细表以及施工图纸。

2.如权利要求1所述的基于BIM的砌体智能设计方法，其特征在于，所述根据预设算法，在模型中相应墙体上布置措施构件、生成洞口以及砌块自动排版的步骤之后还包括：

根据墙体所在楼层、定位轴线对砌体墙进行编码，并生成定位信息二维码以对砌体进行编号。

3.如权利要求2所述的基于BIM的砌体智能设计方法，其特征在于，所述根据墙体所在楼层、定位轴线对砌体墙进行编码，并生成定位信息二维码以对砌体进行编号的步骤之后还包括：

获取各砌块上的定位信息二维码，并将其在对建筑墙体的三维模型进行标识以进行全程的砌块信息跟踪。

4.如权利要求1所述的基于BIM的砌体智能设计方法，其特征在于，在模型中相应墙体上布置措施构件、生成洞口以及砌块自动排版的步骤之后还包括：

接收用户输入的调整信息后，根据调整信息对措施构件、洞口以及砌体的排版进行更改，并更新三维模型。

5.如权利要求2所述的基于BIM的砌体智能设计方法，其特征在于，定位信息二维码包括砌块类别、尺寸、定位及墙体编号、制造厂商和砌块数量。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的基于BIM的砌体智能设计方法，其特征在于，所述构造措施包括：构造柱、圈梁、过梁、窗台压顶以及门窗洞口固定块；洞口包括门洞和窗洞；自动排版包括：砌块种类、底部导墙、水平灰缝、垂直灰缝；

所述施工图纸包括砌体墙的深化设计图纸，砌体墙的深化设计图纸包括二维深化设计图、三维效果图、质量验收标准、砌体明细表以及墙体定位信息。

7.一种基于BIM的砌体智能设计装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取建筑墙体的三维模型，并接收用户设定的建筑墙体构造措施的参数和自动排版的参数信息；

排版模块，用于根据预设算法，在模型中相应墙体上布置措施构件、生成洞口以及砌块自动排版；

图表生成模块，用于根据布置有措施构件、洞口以及砌块的模型，生成砌体墙明细表、砌体墙工程量表、抹灰量表、基于位置的各构件明细表以及施工图纸。

8.如权利要求7所述的基于BIM的砌体智能设计装置，其特征在于，还包括：

墙体编码模块，用于根据墙体所在楼层、定位轴线对砌体墙进行编码，并生成定位信息二维码以对砌体进行编号。

9.如权利要求8所述的基于BIM的砌体智能设计装置，其特征在于，还包括：

砌体状态模块，用于获取各砌块上的定位信息二维码，并将其在对建筑墙体的三维模型进行标识以进行全程的砌块信息跟踪。

10.如权利要求7所述的基于BIM的砌体智能设计装置，其特征在于，还包括：

调整模块，用于接收用户输入的调整信息后，根据调整信息对措施构件、洞口以及砌块的排版进行更改，并更新三维模型。