CN109948222A - 一种将建筑工程项目隐蔽信息显性化的方法 - Google Patents

Abstract

一种将建筑工程项目隐蔽信息显性化的方法，属于建筑技术领域。本发明通过BIM技术将建筑构件进行建模并进行建筑、机电和结构三种模块进行结合。通过虚拟现实技术模拟建筑场景及施工过程。通过将建筑构件展示可以使工程人员三维全方位的检查构建进而判断构建的安全性。模拟施工过程显示出施工过程中各个细节问题。检查人员也可以针对某一建筑构件进行针对性查看它的结构形式、施工工艺、建筑整体及构件造价和受力情况。通过以上方法显示隐蔽信息。

Description

一种将建筑工程项目隐蔽信息显性化的方法

技术领域：

本发明属于建筑技术领域，具体涉及一种将建筑工程项目隐蔽信息显性化的方法。

背景技术：

BIM技术将逐渐成为建筑行业建模和施工图出图主流方法，以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起三维的建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。它不是简单的将数字信息进行集成，而是一种数字信息的应用，并可以用于设计、建造、管理的数字化方法。伴随着国内建筑设计行业的快速发展，近年来BIM技术在建筑行业发挥着越来越重要的作用，在运用中彰显出BIM的优越性并逐步取代传统的建模绘图方式。基于目前BIM的应用现状，还存在很大的扩展空间。BIM技术是结合建筑、机电和结构三大模块，该应用有利于将建筑过程可视化和模式化。随着各种技术的发展，BIM必将与虚拟技术相结合，这种新的理念将引领的建筑工程领域的革命并创造出极大的社会效益。

而VR技术正处于发展阶段，这种虚拟现实技术运用方面也不断扩大，现在虚拟现实现实技术在商业方面也有较好地运用。可以进行地产漫游在虚拟现实系统中自由行走、任意观看，冲击力强。有利于多专业协调，多类型车辆行驶路线与其他布置、净空高度，如道路桥梁仿真。虚拟现实技术的运用，人们可以通过互联网身临其境的了解项目的周表环境、空间布置、室内设计，并具备提前展示真实场馆风貌、辅助审批设计、规避设计投资风险。本发明就是将运用虚拟现实技术将建筑模型和建筑信息以虚拟仿真的方式展现出来。

发明内容

本发明通过BIM技术将建筑构件进行建模并进行建筑、机电和结构三种模块进行结合。通过虚拟现实技术模拟建筑场景及施工过程。通过将建筑构件展示可以使工程人员三维全方位的检查构建进而判断构建的安全性。模拟施工过程显示出施工过程中各个细节问题。检查人员也可以针对某一建筑构件进行针对性查看它的结构形式、建筑整体及构件造价和受力情况。通过以上方法显示隐蔽信息。

一种将建筑工程项目隐蔽信息显性化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)造价信息显性化，具体步骤如下：

步骤一：BIM建模，对建筑目标建立模型，包括建筑构配件和具体的尺寸；准确输入建筑构配件所用材料型号；

步骤二：根据尺寸计算各建筑构配件所用各种材料总量；

步骤三：输入建筑材料单价，根据建筑材料的市场价格，在BIM中输入各材料的单价，通过计算求和算出该梁体总体造价；

步骤四：将3ds Max优化模型转换成FBX格式导入UNITY交互软件中，并在UNITY软件中输入文本框，在文本框中以表格的形式输入各材料的造价和各种造价占总造价的比例；

步骤五：通过交互软件录制场景视频，通过UNITY软件经过步骤四可完成建筑信息的赋予。在交互软件中录制视频录像(文件格式为“.avi”)与图像(文件格式为“.jpg”)；

步骤六：体验人员通过虚拟现实技术手柄点击拾取造价图标查询录制的视频录像，查看建筑目标各种价格信息。

(2)受力信息显性化

具体步骤如下：

步骤一：将建筑目标通过有限元分析软件分析建筑目标经过力的作用结构的反应，用Excel导出梁各点的应力和位移情况，将梁弯矩图截图(文件格式为“.jpg”)；

步骤二：将3ds Max优化模型转换成FBX格式导入UNITY交互软件中，并在UNITY软件中输入文本框，在文本框中以表格的形式输入Excel表中建筑目标各点的应力和位移情况数值，并在文本框中插入弯矩截图；

步骤三：通过交互软件录制场景视频。在交互软件中录制视频录像(文件格式为“.avi”)与图像(文件格式为“.jpg”)，视频内容为分步查看各点应力、位移和弯矩图。

步骤五：体验人员通过虚拟现实技术手柄点击拾取造价图标查询录制的视频录像，查看各点受力情况、变形情况和整体弯矩图等信息。

本发明运用BIM技术将建筑中繁杂的信息都提前规整的模型化，减少了不确定因素，使建筑信息数字化。运用UNITY将建筑模型图片与建筑信息交互，结合虚拟现实技术后又将规范的建筑信息图形化，通过场景模拟将建筑的造价、建筑构配件的受力等隐蔽信息清晰的展现在相关人员面前。

本发明是一种基于现今新型的两种先进的科技技术有机的结合并合理的运用于建筑工程领域的新发明。利用BIM技术具有相关优越性，三维化同步设计出图，在建造前可以发现大量专业的问题，图纸质量显著提高。三维化、信息化的工作方法，可以将管理流程更加固化和可追述。可视化，直观的工作方法使各方沟通变得顺畅，极大提高了沟通效率。运用BIM软件将建筑信息数字化、模型化。将建筑信息与虚拟现实技术相结合，通过UNITY交互手段将建筑模型赋予建筑信息，最终以虚拟现实技术直观的展现在人们面前。这种新型的建筑理念能提前直观发现施工中出现的问题，大大节省了建筑工程的资源消耗并且这种建筑方式是建筑工程行业发展的趋势。

通过将建筑造价和结构受力等隐蔽信息显性化，人们可以身临其境地拾取某一建筑构配件进行查看其造价信息及受力信息，该虚拟系统也可以分析计算整个建筑的受力配置及整体造价，使人们更加直观的了解检查该建筑，并能做到虚实结合，方便以后建筑投入使用后的管理。查看图表数字呈现的受力情况。体验者通过查看建筑构配件的受力状况，可以将隐蔽的受力的信息显性化，有利于工程人员对建筑结构的优化和建筑的力学研究。

虚拟现实技术将BIM技术图像化，动态化，从而将建筑中的问题显出来，发掘一些隐蔽的问题，从而做到提前发现提前解决，进而大大减少不必要的资源损耗。人工智能技术的快速发展，建筑行业的经验建造的方法必将走向参数化智能化，最终的施工必将经历充分的论证。从而提高建筑建造的精准性和效率，两种技术结合是建筑行业发展的趋势。

附图说明

图1是本发明实现隐蔽信息显性化的技术方案图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。

实施例1

通过将建筑造价、受力两种隐蔽信息显性化的实例对本发明进一步说明。

目标为长为10m，横截面为边长为400mm正方形的梁。

一、造价信息显性化

具体步骤如下：

步骤一：BIM建模，准确建长为10m，横截面为边长为400mm正方形梁模型。准确输入建筑构配件所用材料型号，本梁采用C40混凝土和Q235钢材。选取所用钢筋型号(钢筋直径、长度等信息)根据计算确定钢筋的3根纵筋，进行截面配筋及纵向配筋，将纵筋赋予模型中。

步骤二：计算钢筋和混凝土建筑材料的用量。通过混凝土块体和钢筋的几何尺寸计算出混凝土用量和钢筋用量。

步骤三：输入建筑材料单价。根据建筑材料的市场价格，在BIM中输入C40混凝土每立方米的单价及所用Q235钢材单价，通过计算求和算出该梁体总体造价。

步骤四：将3ds Max优化模型转换成FBX格式导入UNITY交互软件中，并在UNITY软件中输入文本框，在文本框中以表格的形式输入混凝土造价、钢材造价和各种造价占总造价的比例。

步骤五：通过交互软件录制场景视频。通过UNITY软件经过步骤四可完成建筑信息的赋予。在交互软件中录制视频录像(文件格式为“.avi”)与图像(文件格式为“.jpg”)。

步骤六：体验人员通过虚拟现实技术手柄点击拾取造价图标查询录制的视频录像，查看混凝土造价、钢材造价和各种造价占总造价比例等信息。

二、受力信息显性化

具体步骤如下：

步骤一：将梁体通过有限元分析软件分析梁体经过力的作用结构的反应，用Excel导出梁各点的应力和位移情况，将梁弯矩图截图(文件格式为“.jpg”)。

步骤二：将3ds Max优化模型转换成FBX格式导入UNITY交互软件中，并在UNITY软件中输入文本框，在文本框中以表格的形式输入Excel表中梁各点的应力和位移情况数值，并在文本框中插入弯矩截图。

步骤三：通过交互软件录制场景视频。在交互软件中录制视频录像(文件格式为“.avi”)与图像(文件格式为“.jpg”)，视频内容为分步查看各点应力、位移和弯矩图。

步骤五：体验人员通过虚拟现实技术手柄点击拾取造价图标查询录制的视频录像，查看各点受力情况、变形情况和整体弯矩图等信息。对建筑造价隐蔽信息显性化技术的实现，通过用BIM建模时，准确输入建筑构配件所用材料型号，所用建筑材料的市场价格。以一个简单的长为10m，横截面为边长为400mm正方形，采用C40混凝土和Q235钢材。通过BIM建模，根据实际工程情况合理选取所用钢筋型号(钢筋直径、长度等信息)根据计算确定钢筋的根数并进行合理的截面配筋及纵向配筋。根据实际计算情况运用BIM建立梁体的三维模型。BIM通过赋予梁的几何尺寸可以计算出该梁的体积等信息，从而得到混凝土、钢筋的用量。在BIM中输入C40混凝土每立方米的单价及所用Q235钢材单价，通过简单的计算和求和就可计算出该梁体总体造价。根据市场情况可以修改各种材料的单价，从而根据市场变化刷新梁体的造价。当运用BIM建立以上基础信息的模型，通过虚拟现实技术将基础信息赋予图像表格中并通过该形式显示构建的造价信息。当体验人员带上VR眼睛，体验人员虚拟模型中可以通过VR眼睛看到菜单屏幕，菜单中会出现造价图标，体验者可以通过配套手柄点击拾取造价图标，即可查询所建模型的造价信息。通过系统求和可以查询整套繁杂的建筑总体造价及所选取构件造价占建筑总体造价的比例等信息。针对建筑整体或构建造价信息的查看，对建筑造价进行深刻的了解，从而对整个建筑的造价进行调整，有利于建筑的造价的精细化，有利减少不必要的资源浪费。

通过BIM建模过程赋予建筑构配件的材料重度及外加何在作用，通过写入对结构进行有限元分析语句，通过分离出所查看的建筑构配件，通过写入语句对所拾取单元进行简化处理，并进行简单的力学计算模型进行计算。以上例进行说明，如上梁体是与房屋其他结构浇筑在一起，则将梁体分离出来可简化为两端采用固定端约束，自重简化为线型均布荷载，所承载的荷载简化为均布荷载和集中荷载的直线单元。通过有限元分析出该模型两端受力情况、各截面所受力和弯矩情况并根据各截面受力情况绘制内力图。根据以上基础信息进行分析，求解出最不利截面和最不利截面可能破坏形式，为工程和使用人员提供有效的防范措施。通过创建各构件的连接，进而分析整个结构的受力状况并将分析结果储存。通过创建BIM与虚拟现实技术连接，即是将储存的分析信息通过虚拟现实技术展现在体验者眼前，其实现途径为通过菜单栏中创建受力情况图标，将储存的分析受力信息以链接形式与图标创建连接，当体验者通过点击手柄，即可调取基础信息，从而查看图表数字呈现的受力情况。体验者通过查看建筑构配件的受力状况，可以将隐蔽的受力的信息显性化，有利于工程人员对建筑结构的优化和建筑的力学研究。

通过将建筑构件模拟显示，工程人员可以有效判断建筑构配件的结合形式，从而显露出结合时的隐蔽信息。

通过模拟建筑施工过程，显露出施工浇筑过程及建筑成型所隐含的问题。

通过针对整个建筑进行分析，判断出较重要的建筑构件，通过针对性检查该构件，从而检查出隐蔽问题，并及时进行处理。

Claims (1)

1.一种将建筑工程项目隐蔽信息显性化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)造价信息显性化，具体步骤如下：

步骤一：BIM建模，对建筑目标建立模型，包括建筑构配件和具体的尺寸；准确输入建筑构配件所用材料型号；

步骤二：根据尺寸计算各建筑构配件所用各种材料总量；

步骤三：输入建筑材料单价，根据建筑材料的市场价格，在BIM中输入各材料的单价，通过计算求和算出该梁体总体造价；

步骤四：将3ds Max优化模型转换成FBX格式导入UNITY交互软件中，并在UNITY软件中输入文本框，在文本框中以表格的形式输入各材料的造价和各种造价占总造价的比例；

步骤五：通过交互软件录制场景视频，通过UNITY软件经过步骤四可完成建筑信息的赋予；在交互软件中录制视频录像(文件格式为“.avi”)与图像(文件格式为“.jpg”)；

步骤六：体验人员通过虚拟现实技术手柄点击拾取造价图标查询录制的视频录像，查看建筑目标各种价格信息。

(2)受力信息显性化

具体步骤如下：

步骤一：将建筑目标通过有限元分析软件分析建筑目标经过力的作用结构的反应，用Excel导出梁各点的应力和位移情况，将梁弯矩图截图(文件格式为“.jpg”)；

步骤二：将3ds Max优化模型转换成FBX格式导入UNITY交互软件中，并在UNITY软件中输入文本框，在文本框中以表格的形式输入Excel表中建筑目标各点的应力和位移情况数值，并在文本框中插入弯矩截图；

步骤三：通过交互软件录制场景视频。在交互软件中录制视频录像(文件格式为“.avi”)与图像(文件格式为“.jpg”)，视频内容为分步查看各点应力、位移和弯矩图；

步骤五：体验人员通过虚拟现实技术手柄点击拾取造价图标查询录制的视频录像，查看各点受力情况、变形情况和整体弯矩图等信息。