CN110955926A - 一种用于医疗建筑的bim建模系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于医疗建筑的BIM建模系统，包括信息输入模块、模型设计模块、分析模块、影音模块，其特征在于：所述信息输入模块包括信息输入部件和信息输入接口，所述模型设计模块包括数据库模块、仿真模块和模型生成模块，所述分析模块包括自然环境模拟模块、记录模块和比较模块，所述影音模块包括数字模拟转换器、显示器、图像分割单元。本发明的用于医疗建筑的BIM建模系统及其使用方法具有通过模型设计模块对医疗建筑以及医用设备进行三维建模用房及病理科、ICU等专属房间，利用BIM技术实现施工阶段的虚拟仿真，对医疗建筑内机械设备间‑墙、地面、后浇带、卫生间、洁净房间等特殊要求的部位进行优化，降低工程成本和经济效益好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种BIM建模系统，具体地说，是一种用于医疗建筑的BIM建模系统及其使用方法。
背景技术
医院建筑有别于一般建筑，被称为特殊建筑的一种。这一特殊性来源于“医疗体系”所具有的专业性、多样性、复杂性等因素。医疗建筑需要把复杂的医疗体系的专业知识与建筑专业知识结合起来，建筑物还要具备能够适应不断变化的医疗体系，能够预料医疗需求，具备能够适应现在和未来需要的功能。
现有的技术，大多只能通过建筑图纸与医用设备的尺寸参数进行人为的对比，并根据医用设备的实际尺寸参数对医用建筑房间要求的关键位置的施工方式进行拟定，但是对比效果不明显，在医用建筑建造后很容易造成医用设备的运送不便以及放置位置不理想。
因此已知的医疗建筑工程建筑方式存在着上述种种不便和问题。
发明内容
本发明的目的，在于提出一种安全可靠的用于医疗建筑的BIM建模系统。
本发明的另一目的，在于提出一种安全可靠的用于医疗建筑的BIM建模系统的使用方法。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：
一种用于医疗建筑的BIM建模系统，包括信息输入模块、模型设计模块、分析模块、影音模块，其特征在于：
所述信息输入模块包括信息输入部件和信息输入接口，所述信息输入部件包括键盘、鼠标、电子书写板，所述信息输出接口支持如下接口之一或组合：通用串行接口、计算机串口、计算机并口、PCMCIA接口、PS/2接口、无线通讯接口、红外通讯接口；
所述模型设计模块包括数据库模块、仿真模块和模型生成模块，所述数据库模块用于采集到的数据存储和生成后的模型数据存储，所述仿真模拟模块用于建筑模型的细节仿真，所述模型生成模块用于挑选并生成最佳模型方案；
所述分析模块包括自然环境模拟模块、记录模块和比较模块，所述自然环境模拟模块用于对医疗建筑房间内部的关键位置光照强度和温湿度进行模拟；所述记录模块用于对于医疗建筑房间内部的关键位置不同时间内的光照强度和温湿度进行记录；所述比较模块用于将不同季节的医疗建筑房间内部的关键位置光照强度和温湿度进行对比；
所述影音模块包括数字模拟转换器，用于处理数字讯号与模拟讯号间之转换；显示器，用于显示影像；图像分割单元，用于将馈入之数影像处理以显示于该显示器上之数分割区域内。
本发明的用于医疗建筑的BIM建模系统还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的用于医疗建筑的BIM建模系统，其中所述自然环境模拟模块还用于模拟出医疗建筑的地理坐标、建筑朝向、周围地表建筑物参数、周围地下建筑参数、土质参数、周围公共管路参数、周围街道参数。
前述的用于医疗建筑的BIM建模系统，其中所述模型设计模块还包括三维建模单元，所述三维建模单元包括三维激光扫描仪、点云数据处理器、三维建模工具；三维激光扫描仪的输出端连接点云数据处理器的输入端，点云数据处理器的输出端连接三维实体建模工具的输入端。
前述的用于医疗建筑的BIM建模系统，其中所述三维建模工具是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。
前述的用于医疗建筑的BIM建模系统，其中所述信息输入模块还包括图纸扫描仪，所述图纸扫描仪被用于计算机外部仪器设备，通过捕获图像并将之转换成计算机可以显示、编辑、存储和输出的数字化输入设备，扫描仪对照片、文本页面、图纸、美术图画、照相底片、菲林软片，甚至纺织品、标牌面板、印制板样品等三维对象都可作为扫描对象，提取和将原始的线条、图形、文字、照片、平面实物转换成可以编辑及加入文件中的装置，所述图纸扫描仪采用单颗大功率高亮度的LED补光灯，并加装了弧面散光镜，光线散发更均匀，亮度多级可调，使获取的图像更为清晰。
前述的用于医疗建筑的BIM建模系统，其中所述图像分割单元把图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目标的技术和过程，具体采用：基于阈值的分割方法、基于区域的分割方法和基于边缘的分割方法。图像分割用于将属于同一区域的像素赋予相同的编号，便于对模型设计模块建出的多组医用建筑三维模型置于显示器上，便于将医用设备模型放入并进行视觉对比。
前述的用于医疗建筑的BIM建模系统，其中还包括输出单元，所述输出单元用于将模型设计模块建立的医用建筑三维模型以及分析模块的比较数据进行可视化表达，所述输出单元电性连接于影音模块。
一种用于医疗建筑的BIM建模系统的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
a、信息输入，输入医用建筑的结构参数以及医用设备的尺寸参数；
b、三维建模，通过模型设计模块建立医用建筑的三维模型以及医用设备的三维模型；
c、信息比对，基于建筑图纸内要求以及医用设备使用要求，对三维模型的研究、优化，结合院方、设计方使用及设计要求进行模块优化进行模拟实施，碰撞检查，能效分析；
d、施工节点优化，对特殊要求房间内墙体、地面、顶面管线集中部位特殊材料、特殊施工方式进行分析，形成系统化的施工工序、施工工具的发掘。
采用上述技术方案后，本发明的用于医疗建筑的BIM建模系统及其使用方法具有以下优点：
1、通过模型设计模块对医疗建筑以及医用设备进行三维建模，并基于医院建筑特点，对其内设设备用房及病理科、ICU等专属房间，利用BIM技术实现施工阶段的虚拟仿真、项目成本的精细化管理和动态管理、各专业的碰撞检查，及时优化施工图；
2、针对医疗建筑内机械设备间-墙、地面、后浇带、卫生间、洁净房间等特殊要求的部位进行优化，结合BIM技术的应用实现施工节点优化，进行标准化建模；
3、降低工程成本，经济效益好。
附图说明
图1为本发明实施例的用于医疗建筑的BIM建模系统框图；
图2为本发明实施例的用于医疗建筑的BIM建模系统的使用过程框图。
具体实施方式
以下结合实施例及其附图对本发明作更进一步说明。
实施例1
本发明的用于医疗建筑的BIM建模系统，包括信息输入模块、模型设计模块、分析模块、影音模块。
现请参阅图1，图1为本发明实施例的用于医疗建筑的BIM建模系统框图。如图所示，所述信息输入模块包括信息输入部件和信息输入接口，所述信息输入部件包括键盘、鼠标、电子书写板，所述信息输出接口支持如下接口之一或组合：通用串行接口、计算机串口、计算机并口、PCMCIA接口、PS/2接口、无线通讯接口、红外通讯接口；
所述模型设计模块包括数据库模块、仿真模块和模型生成模块，所述数据库模块用于采集到的数据存储和生成后的模型数据存储，所述仿真模拟模块用于建筑模型的细节仿真，所述模型生成模块用于挑选并生成最佳模型方案；
所述分析模块包括自然环境模拟模块、记录模块和比较模块，所述自然环境模拟模块用于对医疗建筑房间内部的关键位置光照强度和温湿度进行模拟；所述记录模块用于对于医疗建筑房间内部的关键位置不同时间内的光照强度和温湿度进行记录；所述比较模块用于将不同季节的医疗建筑房间内部的关键位置光照强度和温湿度进行对比；
所述影音模块包括数字模拟转换器，用于处理数字讯号与模拟讯号间之转换；显示器，用于显示影像；图像分割单元，用于将馈入之数影像处理以显示于该显示器上之数分割区域内。所述自然环境模拟模块还用于模拟出医疗建筑的地理坐标、建筑朝向、周围地表建筑物参数、周围地下建筑参数、土质参数、周围公共管路参数、周围街道参数。所述模型设计模块还包括三维建模单元，所述三维建模单元包括三维激光扫描仪、点云数据处理器、三维建模工具；三维激光扫描仪的输出端连接点云数据处理器的输入端，点云数据处理器的输出端连接三维实体建模工具的输入端。所述三维建模工具是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。所述信息输入模块还包括图纸扫描仪，所述图纸扫描仪被用于计算机外部仪器设备，通过捕获图像并将之转换成计算机可以显示、编辑、存储和输出的数字化输入设备，扫描仪对照片、文本页面、图纸、美术图画、照相底片、菲林软片，甚至纺织品、标牌面板、印制板样品等三维对象都可作为扫描对象，提取和将原始的线条、图形、文字、照片、平面实物转换成可以编辑及加入文件中的装置，所述图纸扫描仪采用单颗大功率高亮度的LED补光灯，并加装了弧面散光镜，光线散发更均匀，亮度多级可调，使获取的图像更为清晰。所述图像分割单元把图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目标的技术和过程，具体采用：基于阈值的分割方法、基于区域的分割方法和基于边缘的分割方法。图像分割用于将属于同一区域的像素赋予相同的编号，便于对模型设计模块建出的多组医用建筑三维模型置于显示器上，便于将医用设备模型放入并进行视觉对比。
本发明实施例的用于医疗建筑的BIM建模系统还包括输出单元，所述输出单元用于将模型设计模块建立的医用建筑三维模型以及分析模块的比较数据进行可视化表达，所述输出单元电性连接于影音模块。
实施例2
图2为本发明实施例的用于医疗建筑的BIM建模系统的使用过程框图。一种用于医疗建筑的BIM建模系统的使用方法，包括以下步骤：
a、信息输入，输入医用建筑的结构参数以及医用设备的尺寸参数；
b、三维建模，通过模型设计模块建立医用建筑的三维模型以及医用设备的三维模型；
c、信息比对，基于建筑图纸内要求以及医用设备使用要求，对三维模型的研究、优化，结合院方、设计方使用及设计要求进行模块优化进行模拟实施，碰撞检查，能效分析；
d、施工节点优化，对特殊要求房间内墙体、地面、顶面管线集中部位特殊材料、特殊施工方式进行分析，形成系统化的施工工序、施工工具的发掘。
本发明具有实质性特点和显著的技术进步，本发明的用于医疗建筑的BIM建模系统及其使用方法可操作性强：通过模型设计模块对医疗建筑以及医用设备进行三维建模，并基于医院建筑特点，对其内设设备用房及病理科、ICU等专属房间，利用BIM技术实现施工阶段的虚拟仿真、项目成本的精细化管理和动态管理、各专业的碰撞检查，及时优化施工图。经济效益好：针对医疗建筑内机械设备间-墙、地面、后浇带、卫生间、洁净房间等特殊要求的部位进行优化，结合BIM技术的应用实现施工节点优化，关键部位标准化，通用部位模块化，降本增效，效益明显。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。
Claims (8)
1.一种用于医疗建筑的BIM建模系统，包括信息输入模块、模型设计模块、分析模块、影音模块，其特征在于：
所述信息输入模块包括信息输入部件和信息输入接口，所述信息输入部件包括键盘、鼠标、电子书写板，所述信息输出接口支持如下接口之一或组合：通用串行接口、计算机串口、计算机并口、PCMCIA接口、PS/2接口、无线通讯接口、红外通讯接口；
所述模型设计模块包括数据库模块、仿真模块和模型生成模块，所述数据库模块用于采集到的数据存储和生成后的模型数据存储，所述仿真模拟模块用于建筑模型的细节仿真，所述模型生成模块用于挑选并生成最佳模型方案；
所述分析模块包括自然环境模拟模块、记录模块和比较模块，所述自然环境模拟模块用于对医疗建筑房间内部的关键位置光照强度和温湿度进行模拟；所述记录模块用于对于医疗建筑房间内部的关键位置不同时间内的光照强度和温湿度进行记录；所述比较模块用于将不同季节的医疗建筑房间内部的关键位置光照强度和温湿度进行对比；
所述影音模块包括数字模拟转换器、显示器、图像分割单元，数字模拟转换器用于处理数字讯号与模拟讯号间之转换；显示器用于显示影像；图像分割单元用于将馈入之数影像处理以显示于该显示器上之数分割区域内。
2.如权利要求1所述的用于医疗建筑的BIM建模系统，其特征在于，所述自然环境模拟模块还用于模拟出医疗建筑的地理坐标、建筑朝向、周围地表建筑物参数、周围地下建筑参数、土质参数、周围公共管路参数、周围街道参数。
3.如权利要求1所述的用于医疗建筑的BIM建模系统，其特征在于，所述模型设计模块还包括三维建模单元，所述三维建模单元包括三维激光扫描仪、点云数据处理器、三维建模工具；三维激光扫描仪的输出端连接点云数据处理器的输入端，点云数据处理器的输出端连接三维实体建模工具的输入端。
4.如权利要求1所述的用于医疗建筑的BIM建模系统，其特征在于，所述三维建模工具通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递。
5.如权利要求1所述的用于医疗建筑的BIM建模系统，其特征在于，所述信息输入模块还包括图纸扫描仪，所述图纸扫描仪被用于计算机外部仪器设备，通过捕获图像并将之转换成计算机可以显示、编辑、存储和输出的数字化输入设备。
6.如权利要求1所述的用于医疗建筑的BIM建模系统，其特征在于，所述图像分割单元把图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目标的技术和过程。
7.如权利要求1所述的用于医疗建筑的BIM建模系统，其特征在于，还包括输出单元，所述输出单元用于将模型设计模块建立的医用建筑三维模型以及分析模块的比较数据进行可视化表达，所述输出单元电性连接于影音模块。
8.一种如权利要求1所述的用于医疗建筑的BIM建模系统的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
a、信息输入，输入医用建筑的结构参数以及医用设备的尺寸参数；
b、三维建模，通过模型设计模块建立医用建筑的三维模型以及医用设备的三维模型；
c、信息比对，基于建筑图纸内要求以及医用设备使用要求，对三维模型的研究、优化，结合院方、设计方使用及设计要求进行模块优化进行模拟实施，碰撞检查，能效分析；
d、施工节点优化，对特殊要求房间内墙体、地面、顶面管线集中部位特殊材料、特殊施工方式进行分析，形成系统化的施工工序、施工工具的发掘。
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