CN109101762A - 基于bim的把实体模型虚拟数字化的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BIM的把实体模型虚拟数字化的方法和系统。所述方法包括：A.依据甲方的项目策划书创建建筑各个功能房间和空间的数据；B.依据所述策划书创建建筑各个功能分区的数据；C.在Revit里创建各个功能分区的族文件；D.在Revit里创建各个功能房间和空间的族文件；E.摆布功能分区的相对位置，从多个方案中选中一个意向方案；F.针对选中的功能分区意向方案，在Revit里摆布功能房间和空间的相对位置，从多个方案中选中一个意向方案。通过使用这种方法极其框架，可以让建筑师在建筑设计的全过程中应用BIM，能够让建筑师在Revit中模拟实体模型的工作方法，从而极大的加快建筑设计的时间进度。

Description

基于BIM的把实体模型虚拟数字化的方法和系统

技术领域

本发明涉及建筑设计技术领域，尤其涉及一种基于BIM的把实体模型虚拟数字化的方法和系统。

背景技术

Autodesk Revit是Autodesk公司开发的，应用在建筑设计行业最普遍的BIM软件。现在在整个建筑行业快速走向信息化的背景下，建筑行业需要建筑师用建筑信息模型(Building Information modeling,BIM)来全过程的展现建筑设计的成果。也就是说，需要建筑师从前期策划，规划设计，概念生成和方案设计的过程中全程应用BIM软件来控制建筑数据，从而控制建筑的各部分使用功能和总的造价。但是现在国内基本上只把BIM应用在施工图过程，但是并没有被建筑师用在前期策划，规划设计，概念生成和方案设计的全过程中。

同时，建筑师习惯于用实体模型的工作方法进行功能房间和空间的摆布，用实体模型的方法进行功能房间和空间的定位，可以说建筑的方案设计中第一重要的问题。但是实体模型有一些明显的缺点，例如：在对实体模型的位置进行摆放时，不能进行空间位置重叠的摆放；很难用于表达微观的建筑细节；实体模型不能重用，每次新的设计都要重新制作它们；实体模型制作缓慢，难以跟上较快的设计周期。于是，建筑师需要掌握一种快速用虚拟模型模拟实体模型进行摆布功能房间和空间的方法，但是对于如何用BIM软件Revit进行虚拟这种过程大都不知如何去做。因此，有必要着力开发研究以解决现有技术中存在的这个问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明开发出一种基于BIM的把实体模型虚拟数字化的方法和系统，旨在获得快速用虚拟模型模拟实体模型进行摆布功能房间和空间的途径。

一方面，本发明提供了一种基于BIM的把实体模型虚拟数字化的方法，其包括：

A.依据甲方的项目策划书创建建筑各个功能房间和空间的数据；

B.依据所述策划书创建建筑各个功能分区的数据；

C.在Revit里创建各个所述功能分区的族文件；

D.在Revit里创建各个所述功能房间和空间的族文件；

E.在Revit里摆布所述功能分区的相对位置，形成多个方案，然后选中一个功能分区的意向方案；

F.针对选中的所述功能分区意向方案，在Revit里摆布所述功能房间的相对位置，形成多个方案，最终选中一个功能房间的意向方案。

根据一种实施方案，所述步骤A具体包括：

A1.以甲方的项目策划书中各个所述功能房间的使用面积为目标，创建出各个所述功能房间的模型块的多个数据属性，例如优选地为3个数据属性：适宜开间，适宜进深和实际面积，其中所述实际面积为适宜开间×适宜进深并且等于甲方的项目策划书中的使用面积；

A2.创建出各个所述功能房间的模型块的其他多个数据属性，例如优选地为其他8个数据属性：单个目标房间的使用面积，单个目标房间的个数，目标房间的总使用面积，方盒子模型适宜的净空高度，单个方盒子模型的个数，多个方盒子模型的总实际面积，方盒子模型适宜的层数位置，和方盒子模型的类型；

A3.创建出各个辅助空间的多个数据属性，例如优选地为10数据属性：单个目标空间的使用面积，单个目标空间的个数，目标空间的总使用面积，单个方盒子模型的适宜开间，单个方盒子模型的适宜进深，方盒子模型适宜的净空高度，单个方盒子模型的实际面积，单个方盒子模型的个数，多个方盒子模型的总实际面积，和方盒子模型的类型。

根据一种实施方案，所述步骤B具体包括：

B1.以甲方的项目策划书中各个所述功能房间按照功能分区分类的使用面积总和为依据，创建出所述功能分区的模型块数据，使模型块的基底面积，即模型块的长度×模型块的宽度，约等于所述功能分区的面积；

B2.给所述模型块输入高度的数据属性，使所述模型块每一层的基底面积的总和约等于甲方项目策划书中的功能分区的面积。例如，在一种实施例中：假定甲方项目策划书中一个功能分区的面积是5000平方米，如果创建的模型块是1层，那么模型块的基底面积就应该是5000平方米；如果模型块是2层，那么每层的基底面积就应该是2500平方米；如果模型块是5层，那么每层的基底面积就应该是1000平方米。

根据一种实施方案，所述步骤C具体包括：

C1.依据所述功能分区在实际建筑物中给人的大体的颜色印象，给不同颜色的功能分区的族文件赋予不同的颜色；

C2.对选定颜色的所述功能分区的族模块，依据已经创建的各个所述功能分区的数据，输入相应的长度，宽度，和高度，然后自动在族的参数中计算出建筑面积，其中，对于各个所述功能分区的族模块，所述建筑面积＝长度×宽度，对于多层的所述功能分区的族模块，所述建筑面积＝长度×宽度×层数。

根据一种实施方案，所述步骤D具体包括：

D1.依据各个所述功能房间和空间所属的9种类型中的某一种，选择相关的族文件，其中所述9种类型为“公共-开敞”，“公共-封闭”，“公共-流动”；“公共-封闭”，“临时私有-封闭”，“临时私有-流动”；“私有-开敞”，“私有-封闭，“私有-流动”。

D2.在选中的类型文件中创建出相应的功能房间和空间的族，然后输入相关的数据，然后自动在族的参数中计算出实际面积，即适宜开间×适宜进深

根据一种实施方案，所述步骤步骤E具体包括：

E1.在建好的Revit项目地形文件里，载入创建好的所有的功能分区模型块；

E2.依据多种布局方式，摆布出多种布局，和针对重点空间的布局；例如，在一些实施例中，所述多种布局方式可以为集中式，分散式，或它们的结合；

E3.最终从所述多种布局中选中一个意向布局，用于下一步的功能房间和空间的摆布。

根据一种实施方案，所述步骤F具体包括：

F1.在步骤E选中的功能分区意向布局基础上，载入所有的功能房间和空间的Revit族模块，然后载入包括楼梯，电梯，和走廊的交通空间的族模块；

F2.细致摆布功能房间和空间，和交通空间的Revit族模块，将它们摆布在合适的位置，同时，在摆布这些族模块的时候，和外部的造型方案进行综合的分析和适当的改动；

F3.最终摆布出一个基于房间和空间的功能合理和外部造型合适的布局方案，为后续初步设计和施工图的工作做好准备。

另一方面，本发明提供了一种基于BIM的把实体模型虚拟数字化的系统，其用于实施上述基于BIM的把实体模型虚拟数字化的方法，其中所述系统包括：

A.功能房间和空间的数据创建模块，其用来依据甲方的项目策划书创建建筑各个功能房间和空间的数据；

B.功能分区的数据创建模块，其用来依据所述策划书创建建筑各个功能分区的数据；

C.功能分区的族文件创建模块，其用来在Revit里创建各个所述功能分区的族文件；

D.功能房间和空间的族文件创建模块，其用来在Revit里创建各个所述功能房间和空间的族文件；

E.功能分区摆布模块，其用来在Revit里摆布所述功能分区的相对位置，形成多个方案，然后选中一个功能分区的意向方案；

F.功能房间摆布模块，其用来针对选中的所述功能分区意向方案，在Revit里摆布所述功能房间的相对位置，形成多个方案，最终选中一个功能房间的意向方案。

本发明的方法和系统的优势包括：通过使用这种基于BIM的把实体模型虚拟数字化的方法和系统，可以让建筑师从前期策划，规划设计，概念生成和方案设计的过程中全程应用BIM，能够让建筑师在Revit的虚拟模型中模拟实体模型的工作方法，可以极大的加快建筑设计的时间进度，同时很大程度上提高摆布房间和空间布局的水平。

附图说明

图1为根据本发明一种具体实施方式的把实体模型虚拟数字化的方法流程图。

图2为根据本发明一种具体实施方式的房间和空间的数据属性示意图。

图3为根据本发明一种具体实施方式的功能分区的数据属性示意图。

图4为根据本发明一种具体实施方式的房间和空间分类示意图。

具体实施方式

本发明提供一种基于BIM的把实体模型虚拟数字化的方法。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并通过实施方式或实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式或实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的范围。

图1示意性描述了根据本发明一种具体实施方式的基于BIM的把实体模型虚拟数字化的方法。所述方法包括：

步骤1：依据甲方的项目策划书创建建筑各个功能房间和空间的数据；

步骤2：依据甲方的项目策划书创建建筑各个功能分区的数据；

步骤3：在Revit里创建各个功能分区的族文件；

步骤4：在Revit里创建各个功能房间和空间的族文件；

步骤5：在Revit里摆布功能分区的相对位置，形成多个方案，然后选中一个意向方案；

步骤6：依据功能分区的意向方案，在Revit里摆布功能房间和空间的相对位置，形成多个方案，最终选中一个意向方案。

图2示意性描述了根据本发明一种具体实施方式的房间和空间的数据属性。这是为本发明具体实施方式的基于BIM的把实体模型虚拟数字化的方法的步骤1的关键部分。在步骤1：依据甲方的项目策划书创建建筑各个功能房间的数据中，每个房间和空间的数据属性有10个，分别为：单个目标房间和空间的使用面积，单个目标房间和空间的个数，目标房间和空间的总使用面积，单个方盒子模型的适宜开间，单个方盒子模型的适宜进深，方盒子模型适宜的净空高度，单个方盒子模型的实际面积，单个方盒子模型的个数，多个方盒子模型的总实际面积，方盒子模型适宜的层数位置。

举一个艺术体验中心(总建筑面积为2000平方米，规划限高12米)的产品工作室的例子：单个目标房间和空间(暨单个产品工作室)的使用面积是24平方米，单个目标房间和空间(暨单个产品工作室)的个数是8，目标房间和空间(暨多个产品工作室)的总使用面积是192平方米，单个方盒子模型的适宜开间是4米，单个方盒子模型的适宜进深是6米，方盒子模型适宜的净空高度是3.6米，单个方盒子模型的实际面积是24平方米，单个方盒子模型的个数是8，多个方盒子模型的总实际面积是192平方米，方盒子模型适宜的层数位置是2层或3层。

图3示意性描述了根据本发明一种具体实施方式的功能分区的数据属性。这是为本发明具体实施方式的基于BIM的把实体模型虚拟数字化的方法的步骤2的关键部分。在步骤2：依据甲方的项目策划书创建建筑各个功能分区的数据中，每个功能分区的数据属性有7个，分别为：目标功能分区的使用面积，单个方盒子模型的适宜长度，单个方盒子模型的适宜宽度，方盒子模型适宜的高度，单个方盒子模型的实际面积，单个方盒子模型的个数，多个方盒子模型的总实际面积。

举一个博物馆(总建筑面积为12000平方米)的餐饮部分的例子：目标功能分区的使用面积是800平方米，单个方盒子模型的适宜长度是20米，单个方盒子模型的适宜宽度是20米，方盒子模型适宜的高度是5米，单个方盒子模型的实际面积是400平方米，单个方盒子模型的个数是2，多个方盒子模型的总实际面积是800平方米。

图4示意性地描述了根据本发明一种具体实施方式的房间和空间分类。这也是为本发明具体实施方式的基于BIM的把实体模型虚拟数字化的方法的步骤1的关键部分。依据建筑的使用者对于房间和空间的所有权属性，将其分为公共，临时私有，和私有三种类型。

术语“公共”指的是建筑物的所有使用者都可以使用这些房间和空间，例如博物馆里的纪念品销售处和入口中庭等房间和空间属于“公共”的类型；

术语“临时私有”指的是在一定的期限内某些使用者临时拥有某个房间和空间的使用权，使用了一段时间之后，必须把使用权归还给这个房间和空间的产权所有者，例如酒店的客房，博物馆里的接待厅，和办公用房里的办公室等房间和空间属于“临时私有”的类型；

术语“私有”指的建筑物的某些使用者独自拥有这个房间的产权，例如住宅里的客厅，卧室，书房等房间和空间属于“私有”的类型。

依据房间和空间的形态属性，将其分为开敞，封闭，和流动三种类型。术语“开敞”指的是房间和空间的外墙可以有大面积的采光(安装大面积的玻璃幕墙)，例如酒店的客房，博物馆里的接待厅，和办公用房里的办公室等等房间和空间属于“封闭”的类型；

术语“封闭”指的是房间的外墙只允许有小面积的采光，例如博物馆里的多种类型的展厅和学校里的多功能厅等房间属于“封闭”的类型；

术语“流动”指的是房间和空间有一定的长度，并且是连续的，例如建筑物公共空间中的走廊和博物馆里的流动展示厅等空间属于“流动”的类型。

依据这6种属性,房间和空间一共可以被分为9种类型。分别为“公共-开敞”，“公共-封闭”，“公共-流动”；“公共-封闭”，“临时私有-封闭”，“临时私有-流动”；“私有-开敞”，“私有-封闭，“私有-流动”。

上述9种类型中的类型1为“公共-开敞”，具体的例子为博物馆里的纪念品销售处和入口中庭等；类型2为“公共-封闭”，具体的例子为博物馆里的多种类型的展厅和学校里的多功能厅等；类型3为“公共-流动”，具体的例子为建筑物公共空间中的走廊和博物馆里的流动展示厅等；

类型4为“临时私有-开敞”，具体的例子为酒店的客房，博物馆里的接待厅，和办公用房里的办公室等；类型5为“临时私有-封闭”，具体的例子为建筑物中的各种卫生间等；类型6为“临时私有-流动”，具体的例子为公寓中多户人共同使用的走廊等；

类型7为“私有-开敞”，具体的例子为住宅里的客厅，卧室，书房等；

类型8为“私有-封闭”，具体的例子为楼房中的消防控制室和水暖电机房等；

类型9为“私有-流动”，具体的例子为产权私有的大型住宅里的走廊等。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及本发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于BIM的把实体模型虚拟数字化的方法，其特征在于，所述方法包括：

A.依据甲方的项目策划书创建建筑各个功能房间和空间的数据；

B.依据所述策划书创建建筑各个功能分区的数据；

C.在Revit里创建各个所述功能分区的族文件；

D.在Revit里创建各个所述功能房间和空间的族文件；

E.在Revit里摆布所述功能分区的相对位置，形成多个方案，然后选中一个功能分区的意向方案；

F.针对选中的所述功能分区意向方案，在Revit里摆布所述功能房间的相对位置，形成多个方案，最终选中一个功能房间的意向方案。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤A具体包括：

A1.以甲方的项目策划书中各个所述功能房间的使用面积为目标，创建出各个所述功能房间的模型块的3个数据属性：适宜开间，适宜进深和实际面积，其中所述实际面积为适宜开间×适宜进深并且等于甲方的项目策划书中的使用面积；

A2.创建出各个所述功能房间的模型块的其他8个数据属性：单个目标房间的使用面积，单个目标房间的个数，目标房间的总使用面积，方盒子模型适宜的净空高度，单个方盒子模型的个数，多个方盒子模型的总实际面积，方盒子模型适宜的层数位置，和方盒子模型的类型；

A3.创建出各个辅助空间的10个数据属性：单个目标空间的使用面积，单个目标空间的个数，目标空间的总使用面积，单个方盒子模型的适宜开间，单个方盒子模型的适宜进深，方盒子模型适宜的净空高度，单个方盒子模型的实际面积，单个方盒子模型的个数，多个方盒子模型的总实际面积，和方盒子模型的类型。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤B具体包括：

B1.以甲方的项目策划书中各个所述功能房间按照功能分区分类的使用面积总和为依据，创建出所述功能分区的模型块数据，使模型块的基底面积，即模型块的长度×模型块的宽度，约等于所述功能分区的面积；

B2.给所述模型块输入高度的数据属性，使所述模型块每一层的基底面积的总和约等于甲方项目策划书中的功能分区的面积。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤C具体包括：

C1.依据所述功能分区在实际建筑物中给人的大体的颜色印象，给不同颜色的功能分区的族文件赋予不同的颜色；

C2.对选定颜色的所述功能分区的族模块，依据已经创建的各个所述功能分区的数据，输入相应的长度，宽度，和高度，然后自动在族的参数中计算出建筑面积，其中，对于各个所述功能分区的族模块，所述建筑面积＝长度×宽度，对于多层的所述功能分区的族模块，所述建筑面积＝长度×宽度×层数。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤D具体包括：

D1.依据各个所述功能房间和空间所属的9种类型中的某一种，选择相关的族文件，其中所述9种类型为“公共-开敞”，“公共-封闭”，“公共-流动”；“公共-封闭”，“临时私有-封闭”，“临时私有-流动”；“私有-开敞”，“私有-封闭，“私有-流动”。

D2.在选中的类型文件中创建出相应的功能房间和空间的族，然后输入相关的数据，然后自动在族的参数中计算出实际面积，即适宜开间×适宜进深。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤E具体包括：

E1.在建好的Revit项目地形文件里，载入创建好的所有的功能分区模型块；

E2.依据多种布局方式，摆布出多种布局，和针对重点空间的布局；

E3.最终从所述多种布局中选中一个意向布局，用于下一步的功能房间和空间的摆布。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述多种布局方式为集中式，分散式，或它们的结合。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤F具体包括：

F1.在步骤E选中的功能分区意向布局基础上，载入所有的功能房间和空间的Revit族模块，然后载入包括楼梯，电梯，和走廊的交通空间的族模块；

F2.细致摆布功能房间和空间，和交通空间的Revit族模块，将它们摆布在合适的位置，同时，在摆布这些族模块的时候，和外部的造型方案进行综合的分析和适当的改动；

F3.最终摆布出一个基于房间和空间的功能合理和外部造型合适的布局方案，为后续初步设计和施工图的工作做好准备。

9.一种基于BIM的把实体模型虚拟数字化的系统，其用于实施权利要求1-8任一项所述的基于BIM的把实体模型虚拟数字化的方法，其中所述系统包括：

A.功能房间和空间的数据创建模块，其用来依据甲方的项目策划书创建建筑各个功能房间和空间的数据；

B.功能分区的数据创建模块，其用来依据所述策划书创建建筑各个功能分区的数据；

C.功能分区的族文件创建模块，其用来在Revit里创建各个所述功能分区的族文件；

D.功能房间和空间的族文件创建模块，其用来在Revit里创建各个所述功能房间和空间的族文件；

E.功能分区摆布模块，其用来在Revit里摆布所述功能分区的相对位置，形成多个方案，然后选中一个功能分区的意向方案；

F.功能房间摆布模块，其用来针对选中的所述功能分区意向方案，在Revit里摆布所述功能房间的相对位置，形成多个方案，最终选中一个功能房间的意向方案。