CN108984876A - 一种基于bim的预埋套管自动化建模方法和系统 - Google Patents

一种基于bim的预埋套管自动化建模方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于BIM的预埋套管自动化建模方法，包括以下步骤：(1)利用BIM技术将二维的设计图纸分别转化为三维模型；(2)对转化后的三维模型进行整合；(3)新建套管族及相关联的属性；(4)将套管族载入到整合后的模型中；(5)根据管线穿过构件的交点，放置预埋套管；(6)将符合规范的多个套管合并成一个套管。本发明提供的基于BIM的预埋套管自动化建模方法及系统，其实现了预埋套管建模的自动化，模拟施工现场环境，提供了三维可视化的展示，提高了预埋套管的建模效率，提高了建模的准确性，保证了施工的顺利进行。

Description

一种基于BIM的预埋套管自动化建模方法和系统
技术领域
本发明涉及一种基于BIM的预埋套管自动化建模方法和系统。
背景技术
建筑信息模型(Building Information Modeling，简称BIM)能够将工程项目各专业的设计意图进行三维可视化表达，并包含相关的所有信息数据，贯穿于建筑全生命周期。BIM是建筑学、工程学及土木工程领域的新工具，它的出现为解决传统工程难点，提供了新的技术手段。
在建筑工程的施工过程中，预埋套管是必不可少的工作，尤其是公共建筑中管线复杂的施工区域，若没有提前做好预留，势必影响工程进度，同时施工质量难以保证。
传统二维CAD预埋套管在建筑工程施工和BIM建模过程中存在以下两个问题
问题一：传统的二维CAD预埋套管是根据各专业的CAD平面图纸，结合剖面图来确定位置，依赖于操作人员的专业能力和经验，容易出现错漏，影响工程的质量和进度。另外，管线穿过砖墙、砼梁、砼墙等构件都要放置预埋套管，数量多，工作量大，进度很难保证；
问题二：BIM建模过程中手动放置预埋套管需要先建立剖面，然后放置预埋套管族，最后调整位置和尺寸，效率非常低；当发生设计变更或方案调整时，预埋套管模型需要根据新的管线位置进行调整，改动前需要先找出改动的预埋套管并删除，然后重新放置，效率低下。
发明内容
基于以上不足，本发明要解决的技术问题是提供一种基于BIM的预埋套管自动化建模方法及系统，其实现了预埋套管建模的自动化，模拟施工现场环境，提供了三维可视化的展示，提高了预埋套管的建模效率，提高了建模的准确性，保证了施工的顺利进行。
为了解决以上技术问题，本发明采用了以下技术方案：
一种基于BIM的预埋套管自动化建模方法，包括以下步骤：
(1)利用BIM技术将二维的设计图纸分别转化为三维模型；
(2)对转化后的三维模型进行整合；
(3)新建套管族及相关联的属性；
(4)将套管族载入到整合后的模型中；
(5)根据管线穿过构件的交点，放置预埋套管；
(6)将符合规范的多个套管合并成一个套管。
所述步骤(1)包括：
(11)将建筑的二维图纸转化为建筑模型；
(12)将结构的二维图纸转化为结构模型；
(13)将机电的二位图纸转化为机电模型。
所述步骤(2)中通过链接的方式对转化后的三维模型进行整合。
所述步骤(3)中的套管族包括圆形套管族和矩形套管族。
在所述步骤(6)后还包括对预埋套管进行自动批量标记的步骤。
一种基于BIM的预埋套管自动化建模系统，包括：
三维模型建模模块，用于利用BIM技术将二维的设计图纸转化为三维模型；
模型整合模块，将机电模型、建筑模型和结构模型进行整合；
套管族创建模块，用于新建套管族及相关联的属性；
套管族载入模块，用于将套管族载入到整合后的模型中；
套管放置模块，根据管线穿过构件的交点，自动放置预埋套管；
套管合并模块，将符合规范的多个套管合并成一个套管。
所述三维模型建模模块包括建筑模型建模单元、结构模型建模单元和机电模型建模单元，
建筑模型建模单元，用于将建筑的二维图纸转化为建筑模型；
结构模型建模单元，用于将结构的二维图纸转化为结构模型；
机电模型建模单元，用于将机电的二位图纸转化为机电模型。
所述套管族包括圆形套管族和矩形套管族。
还包括标记模块，用于对预埋套管进行自动批量标记。
采用以上技术方案，本发明取得了以下技术效果：
本发明提供的基于BIM的预埋套管自动化建模方法及系统，实现了预埋套管建模的自动化，模拟施工现场环境，提供了三维可视化的展示，提高了预埋套管的建模效率，提高了建模的准确性，保证了施工的顺利进行。
附图说明
图1为本发明基于BIM的预埋套管自动化建模方法的步骤图；
图2为本发明基于BIM的预埋套管自动化建模系统的系统结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种基于BIM的预埋套管自动化建模方法，包括以下步骤：
步骤1：利用BIM技术将二维的设计图纸转化为三维模型；
利用BIM技术将工程设计方提供的建筑、结构、机电等专业的二维图纸进行信息整合，分别创建三维模型；包括将建筑的二维图纸转化为建筑模型；将结构的二维图纸转化为结构模型；将机电的二维图纸转化为机电模型。
其中，建筑模型模拟建筑外形和样式，结构模型模拟结构组成，机电模型模拟水、电、通风等设施；如果机电模型专业多且复杂，又可进一步将机电模型分为给排水、通风空调、电气等专业模型，这样可以有效提高工作效率；
步骤2：对转化后的三维模型进行整合；
模型整合是指将创建好的机电模型、建筑模型、结构模型通过BIM建模软件放置在同一个文件中。一则可以方便对比查看，另外可以减少模型文件的大小，降低对电脑硬件的要求；整合可以用链接的方式，也可以直接用复制的方式或者先链接后绑定的方式，但这样会使软件的操作速度降低；
步骤3：新建套管族及相关联的属性；
整合后的三维模型中，机电模型中的水、电管线会有与建筑模型中的楼板、墙体等构件相交的情形，根据项目需求会在相交的位置开设圆形或者方形洞口。实际施工中，这些洞口是通过预埋件的形式进行预留，而预埋套管族就是起到了预埋件的作用，放置在模型中进行施工模拟。预埋套管族通常分为圆形套管和矩形套管。圆形套管包含的属性有穿过的管道类型、管径、距离楼面标高等；矩形套管包含的属性有穿过的管道类型、宽度、高度、距离楼面标高等。
步骤4：将套管族载入到整合后的模型中；
把新建好的圆形套管和矩形套管载入到项目模型中，便于自动根据管线穿过不同的构件放置不同的族；
步骤5：根据管线穿过构件的交点，自动放置预埋套管；
通过BIM二次开发，根据预设算法在模型中自动查找管线穿过砖墙、砼梁、砼墙等构件的交点，管线穿过不同类型构件的交点放置不同的预埋套管，同时记录管线信息及套管信息；其中默认管道穿过承重墙、普通墙和梁时放置圆形套管，穿过普通墙时放置矩形套管；对特殊区域需要手动建模及调整的也可以手动放置套管；
步骤6：核查生成的套管模型，将符合规范的多个套管合并成一个套管；
自动生成预埋套管模型后，开始核查模型。如果模型中某一区域包含多个套管，且这些套管依据国家标准或者设计单位出具的设计规范需要进行合并的，则运行预埋套管自动化建模系统命令，选择需要合并的套管，则会自动将选择的套管合并成一个新的套筒，同时自动识别调整合并后的套管的位置及属性，便于施工；
步骤7：对预埋套管进行自动批量标记；
为便于出图及统计，可对预埋套管进行标记，具体操作方法是先设置好标记族，标记族中包含穿过的管道的类型、管径、距离楼面标高等参数，然后在平面视图或剖面视图中自动放置标记族。
其中步骤2与步骤3-4没有固定的顺序，在步骤5之前执行即可。
本发明提供的基于BIM的预埋套管自动化建模方法，首先通过BIM软件将二维的平面设计图纸，转化为相应的三维模型，其次通过链接或其他方式将模型整合，然后将建立好的预埋套管模型载入到整合后的模型中，再根据预设算法，实现自动放置预埋套管模型，最后核查生成的套管模型，根据规范调整模型即可。可以快速、准确地获得预埋套管的位置、型号、尺寸等信息，现场施工人员能够提前对相应位置进行套管预埋，大大缩短了施工工期，同时有效减少了错漏，保证了施工质量，并且减少了工程费用，对现场施工管理具有重要意义。
本发明还提供了一种基于BIM的预埋套管自动化建模系统，包括三维模型建模模块7、模型整合模块8、套管族创建模块9、套管族载入模块10、套管放置模块11、套管合并模块12：其中，
三维模型建模模块7利用BIM技术将二维的设计图纸转化为三维模型；三维模型包括建筑模型、结构模型和机电模型。
模型整合模块8用于对转化后的三维模型进行整合，将各三维模型进行整合，可以减少模型的文件大小，降低对电脑硬件的要求。
套管族创建模块9用于新建套管族及相关联的属性，套管族分为圆形套管和矩形套管。圆形套管包含的属性有穿过的管道类型、管径、距离楼面标高等；矩形套管包含的属性有穿过的管道类型、宽度、高度、距离楼面标高等。
套管族载入模块10用于将套管族载入到整合后的模型中，便于自动根据管线穿过不同的构件放置不同的族。
套管放置模块11用于根据管线穿过构件的交点，自动放置预埋套管，可以根据预设算法在模型中自动查找管线穿过砖墙、砼梁、砼墙等构件的交点，在管线与不同类型构件的交点位置放置不同的预埋套管，对于特殊区域需要手动建模及调整的也可以手动放置套管。
套管合并模块12将符合规范的多个套管合并成一个套管。同时自动调整合并后的套管的位置及属性，便于施工。
还包括标记模块13，用于对预埋套管进行自动批量标记。标记时，先设置好标记族，标记族中包含穿过的管道的类型、管径、距离楼面标高等参数，然后在平面视图或剖面视图中自动放置标记族。
本发明提供的基于BIM的预埋套管自动化建模系统，可以非常简单、快速的将新建的套管族自动放置到整合后的模型中，对特殊区域可以手动建模及调整和套管合并，有效降低了工作量。建模人员能够快速获得套管预埋的位置，提供给现场施工人员，不仅提高了施工人员的工作效率，也有利于缩短施工工期，同时有效减少了错漏，保证了施工质量，并且减少了工程费用，对现场施工管理具有重要意义。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于BIM的预埋套管自动化建模方法其特征在于：包括以下步骤：
(1)利用BIM技术将二维的设计图纸分别转化为三维模型；
(2)对转化后的三维模型进行整合；
(3)新建套管族及相关联的属性；
(4)将套管族载入到整合后的模型中；
(5)根据管线穿过构件的交点，放置预埋套管；
(6)将符合规范的多个套管合并成一个套管。
2.根据权利要求1所述的基于BIM的预埋套管自动化建模方法，其特征在于：所述步骤(1)包括：
(11)将建筑的二维图纸转化为建筑模型；
(12)将结构的二维图纸转化为结构模型；
(13)将机电的二维图纸转化为机电模型。
3.根据权利要求1所述的基于BIM的预埋套管自动化建模方法，其特征在于：所述步骤(2)中通过链接的方式对转化后的三维模型进行整合。
4.根据权利要求1所述的基于BIM的预埋套管自动化建模方法，其特征在于：所述步骤3中的套管族包括圆形套管和矩形套管。
5.根据权利要求1所述的基于BIM的预埋套管自动化建模方法，其特征在于：在所述步骤6后还包括对预埋套管进行自动批量标记的步骤。
6.一种基于BIM的预埋套管自动化建模系统，其特征在于，包括：
三维模型建模模块，用于利用BIM技术将二维的设计图纸转化为三维模型；
模型整合模块，对转化后的三维模型进行整合；
套管族创建模块，用于新建套管族及相关联的属性；
套管族载入模块，用于将套管族载入到整合后的模型中；
套管放置模块，根据管线穿过构件的交点，自动放置预埋套管；
套管合并模块，将符合规范的多个套管合并成一个套管。
7.根据权利要求6所述的基于BIM的预埋套管自动化建模系统，其特征在于：所述三维模型建模模块包括建筑模型建模单元、结构模型建模单元和机电模型建模单元，
建筑模型建模单元，用于将建筑的二维图纸转化为建筑模型；
结构模型建模单元，用于将结构的二维图纸转化为结构模型；
机电模型建模单元，用于将机电的二位图纸转化为机电模型。
8.根据权利要求6所述的基于BIM的预埋套管自动化建模系统，其特征在于：所述套管族包括圆形套管族和矩形套管族。
9.根据权利要求6所述的基于BIM的预埋套管自动化建模系统，其特征在于：还包括标记模块，用于对预埋套管进行自动批量标记。
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