CN112231789A - 一种高炉系统bim模型及其构建方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种高炉系统BIM模型及其构建方法，构建方法包括以下步骤：将高炉系统划分成多个区块单体。在revit软件中为各所述区块单体均分别创建一个项目文件。在各所述项目文件中对应创建各所述区块单体的三维模型。将各所述项目文件均分别以nwc格式文件导出。在Navisworks软件中导入各所述nwc格式文件。整合各所述nwc格式文件。将整合后各nwc格式文件存储于一个文件夹中。本申请的构建方法实现了高炉系统BIM模型的构建，同时，当某一区块单体的设计出现变更时，只需要用变更后的nwc文件替换文件夹中变更前的nwc文件，即可完成高炉系统BIM模型的更新，不用重新整合，操作更为便捷。

Description

一种高炉系统BIM模型及其构建方法

技术领域

本申请涉及BIM模型构建领域，尤其涉及一种高炉系统BIM模型及其构建方法。

背景技术

建筑信息模型(Building Information Modeling)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，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。目前无高炉系统BIM模型。

申请内容

本申请提供一种高炉系统BIM模型及其构建方法，能够实现高炉系统BIM 模型的构建。

第一方面，本申请的实施例提供了一种高炉系统BIM模型的构建方法，构建方法包括以下步骤：将高炉系统划分成多个区块单体。在revit软件中为各区块单体均分别创建一个项目文件。在各项目文件中对应创建各区块单体的三维模型。将各项目文件均分别以nwc格式文件导出。在Navisworks软件中导入各 nwc格式文件。整合各nwc格式文件。将整合后各nwc格式文件存储于一个文件夹中。

在其中一些实施例中，构建方法还包括如下步骤：计算各项目文件的坐标和高程，并计算各项目文件的项目北方向和正北方向的夹角的角度。输入各项目文件的坐标和高程，并输入各项目文件的项目北方向和正北方向的夹角的角度。

在其中一些实施例中，“计算各项目文件的坐标和高程”包括：以高炉的中心线的交点作为原点，计算各项目文件的相对坐标和相对高程。

在其中一些实施例中，“计算各项目文件的项目北方向和正北方向的夹角的角度”包括：选择连线垂直于项目北方向的两个定位坐标，通过以下公式计算项目文件的项目北方向和正北方向的夹角，θ＝Degrees(atan((y₂-y₁)/(x₂-x₁)))，式中，θ表示项目北方向和正北方向的夹角的角度，y₁、y₂表示两个定位坐标 y方向的坐标值，x₁、x₂表示两个定位坐标x方向的坐标值。

在其中一些实施例中，“在revit中为各区块单体均分别创建一个项目文件”包括：在revit中为各区块单体均分别创建一个项目文件并选择一个样板，统一各样板的参数和属性。

在其中一些实施例中，参数和属性包括标高、轴网、命名规则、项目单位、所需添加的参数类别、参数分组。

在其中一些实施例中，“在各项目文件中对应创建各区块单体的三维模型”包括：在各项目文件中对应创建各区块单体的结构部分、土建部分和机电部分的三维模型。

在其中一些实施例中，构建方法还包括如下步骤：在tekla软件中创建各区块单体的钢结构部分的三维模型，并均分别以IFC格式文件导出。将各IFC格式文件对应链接至各项目文件中。将各IFC格式文件移动至预设的位置。

在其中一些实施例中，构建方法还包括如下步骤：在rhino软件中创建各区块单体的设备部分和管道部分的三维模型，并均分别以ACIS格式文件导出。将各ACIS格式文件对应链接至各项目文件中。将各ACIS格式文件移动至预设的位置。

在其中一些实施例中，构建方法还包括如下步骤：将整合后各nwc格式文件存储于一个文件夹中。

第二方面，本申请的实施例提供了一种上述任一实施例中的构建方法构建的高炉系统BIM模型。

根据本申请的实施例提供的一种高炉系统BIM模型的构建方法，构建方法包括以下步骤：将高炉系统划分成多个区块单体。在revit软件中为各所述区块单体均分别创建一个项目文件。在各所述项目文件中对应创建各所述区块单体的三维模型。将各所述项目文件均分别以nwc格式文件导出。在Navisworks软件中导入各所述nwc格式文件。整合各所述nwc格式文件。将整合后各nwc 格式文件存储于一个文件夹中。本申请的构建方法实现了高炉系统BIM模型的构建，同时，当某一区块单体的设计出现变更时，只需要用变更后的nwc文件替换文件夹中变更前的nwc文件，即可完成高炉系统BIM模型的更新，不用重新整合，操作更为便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中构建方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

参阅图1，本申请的实施例提供了一种高炉系统BIM模型的构建方法，其中，高炉系统主要包括矿槽及焦槽系统、上料系统、炉顶装料系统、高炉本体及附属设施、风口平台出铁场、渣处理系统、热风炉及附属设施、煤气净化处理设施、煤粉制喷设施及集中供煤、动力及燃气设施、TRT余压发电设施、高炉供配电系统、三电控制系统、高炉给排水系统、高炉鼓风站系统、交通运输设施、区域性工程(道路等)、铸铁机能介管道迁移等区块单体。为构建高炉系统BIM模型，需先设计高炉系统总平面图。

构建方法包括以下步骤：将高炉系统划分成多个区块单体。在revit软件中为各区块单体均分别创建一个项目文件。在各项目文件中对应创建各区块单体的三维模型。将各项目文件均分别以nwc格式文件导出。在Navisworks软件中导入各nwc格式文件。整合各nwc格式文件。将整合后各nwc格式文件存储于一个文件夹中。简而言之，本申请的构建方法是将高炉系统按照不同的区块单体分开建模，然后通过软件之间的模型信息交付方式，将不同区块单体模型整合到一起。

本申请的构建方法实现了高炉系统BIM模型的构建，同时，当某一区块单体的设计出现变更时，只需要用变更后的nwc文件替换文件夹中变更前的nwc 文件，即可完成高炉系统BIM模型的更新，不用重新整合，操作更为便捷。

构建方法还包括如下步骤：计算各项目文件的坐标和高程，并计算各项目文件的项目北方向和正北方向的夹角的角度。输入各项目文件的坐标和高程，并输入各项目文件的项目北方向和正北方向的夹角的角度。上述设置实现了在整合前完成区块单体的定位，从而使得整合更为便捷。

“计算各项目文件的坐标和高程”可以包括：以高炉的中心线的交点作为原点，计算各项目文件的相对坐标和相对高程。上述设置适用于下述情况：设计文件中给出的绝对坐标值超出revit软件所容许的最高上限。当设计文件中给出的绝对坐标值未超出revit软件所容许的最高上限时，“计算各项目文件的坐标和高程”可以包括：计算各项目文件的绝对坐标和绝对高程。

“计算各项目文件的项目北方向和正北方向的夹角的角度”可以包括：选择连线垂直于项目北方向的两个定位坐标，通过以下公式计算项目文件的项目北方向和正北方向的夹角，θ＝Degrees(atan((y₂-y₁)/(x₂-x₁)))，式中，θ表示项目北方向和正北方向的夹角的角度，y₁、y₂表示两个定位坐标y方向的坐标值， x₁、x₂表示两个定位坐标x方向的坐标值。

“在revit中为各区块单体均分别创建一个项目文件”可以包括：在revit 中为各区块单体均分别创建一个项目文件并选择一个样板，统一各样板的参数和属性。

参数和属性可以包括标高、轴网、命名规则、项目单位、所需添加的参数类别、参数分组。

“在各项目文件中对应创建各区块单体的三维模型”可以包括：在各项目文件中对应创建各区块单体的结构部分、土建部分和机电部分的三维模型。

构建方法可以还包括如下步骤：在tekla软件中创建各区块单体的钢结构部分的三维模型，并均分别以IFC格式文件导出。将各IFC格式文件对应链接至各项目文件中。将各IFC格式文件移动至预设的位置。

构建方法可以还包括如下步骤：在rhino软件中创建各区块单体的设备部分和管道部分的三维模型，并均分别以ACIS格式文件导出。将各ACIS格式文件对应链接至各项目文件中。将各ACIS格式文件移动至预设的位置。

综上所述，本申请的构建方法具有如下有益效果：

1、相较于在建模完成后，在navisworks软件中通过导入总平面布置图变换各个区块模型文件来进行模型整合。本申请的构建方法省去了最终整合模型因模型太大导致的移动困难的问题，并且定位避免了人为输入坐标可能产生的错误，为模型的整合节省了大量的时间。

2、相较于大量使用DWG格式进行模型的信息交互，DWG文件通常只会交互模型，不能传递相应的模型信息，并且revit软件导出大体量DWG模型非常卡顿和缓慢，并且极易出现软件错误。本申请的构建方法在模型信息交互大部分采用IFC格式交互，IFC格式为国际模型交互通用格式，该格式具有在交互模型的同时保留了模型信息的优点。本申请的构建方法在模型交互的时候更好地保留了模型信息的传递，并且降低了不同软件之间模型交互的错误率。

3、相较于将模型在Navisworks软件中整合后就完成了模型的整合。本申请的构建方法最终的nwc文件集在模型变更时，只需将文件夹中的中的对应文件替换掉，打开整合的模型文件就可以得到更新后的整合模型，而不需将各nwc 文件重新移动整合。

本申请的构建方法主要涉及模型构建过程中各个模型信息交互的方式以及模型定位整合以及在navisworks软件中实现模型轻量化和模型变更，是一种实用的构建方法。参照本申请的构建方法，还进行各大型冶金项目模型的创建与整合。

本申请的一种实施例中，高炉炼铁系统BIM模型的构建方法包括如下步骤：

1、高炉炼铁系统revit项目样板文件创建：根据高炉炼铁系统的特性，统一样板的各个参数及属性，包括标高、轴网、命名规则、项目单位、所需添加的参数类别、参数分组等，并将设置好的模板另存为高炉系统项目样板文件。

2、确定总模型定位原点：因设计文件中给的绝对定位坐标值超出revit所容许的最高上限，故不能直接使用给定的绝对坐标来定位各系统模型。为此，本申请将先设定高炉系统模型的定位原点，使用各系统设计文件中绝对定位坐标减去设定原点的绝对坐标，即可将所有绝对定位坐标值转变成相对坐标，转化后的所有定位坐标均在revit的容许范围之内，并选用高炉中心线的交点作为模型定位的原点。

3、计算各单体项目文件的相对坐标：将各项目文件中的绝对坐标减去高炉中心线的绝对坐标，得到各项目文件的相对坐标值，坐标值表示各系统模型距离高炉中心线交点的实际X、Y方向的距离。

4、计算各项目文件项目北和正北的夹角：因设计文件中，各单栋建筑物的项目北和正北方向不是同一个方向，为此需要计算出项目北和正北方向的夹角才能准确的将模型定位到现场实际的位置。本申请基于设计文件中给定的几个定位坐标，宜选择其中连线垂直于项目北方向的两个定位坐标，通过三角函数计算出该项目文件的项目北方向和正北方向的夹角。即θ＝Degrees(atan((y₂-y₁)/(x₂-x₁)))，式中θ表示项目北到正北方向的角度，y₁、y₂表示两个定位点y方向的坐标值，x₁、x₂表示两个定位点x方向的坐标值。因所有计算相对坐标和夹角所用的公式相同，故本申请采用Excel表格来一次性完成上述计算(在Excel中设置好计算夹角的公式)。

5、如图1所示，高炉炼铁系统主要分为矿槽及焦槽系统、上料系统、炉顶装料系统、高炉本体及附属设施、风口平台出铁场、渣处理系统、热风炉及附属设施、煤气净化处理设施、煤粉制喷设施及集中供煤、动力及燃气设施、TRT 余压发电设施、高炉供配电系统、三电控制系统、高炉给排水系统、高炉鼓风站系统、交通运输设施、区域性工程(道路等)、铸铁机能介管道迁移等区块单体。根据CAD图纸，在项目样板文件中进行三维模型的创建。

6、各单体的基础、混凝土结构、建筑部分采用revit软件基于创建好的各个单体项目样板文件进行模型的创建。

7、各单体的钢结构部分采用tekla软件进行模型的创建，并通过IFC格式进行导出。将导出的IFC文件导入到对应的单体项目样板文件中，进行IFC文件的绑定和解组操作，删除重叠部分，并根据轴网和标高，移动模型到对应的位置上，形成钢结构模型的revit文件。最后将钢结构revit模型链接到相应单体的土建、结构、建筑等部分的revit软件中，另存为一个该单体的revit项目文件。

8、各单体的设备以及管道模型，使用revit软件协同rhino软件进行模型的创建。使用rhino软件创建的模型部分，以ACIS格式导出，并链接到相应的revit 软件中。根据轴网和标高，将这部分模型移动到对应的位置上，并另存各个单体的revit项目文件。

9、将以上步骤完成后的revit文件，进行项目基点坐标和角度的修改：进入整合阶段前，将项目基点移动至选定的定位坐标位置，同时在属性栏的标识数据中输入经计算的“相对坐标”和“到正北角度”，以上步骤后，并将项目基点重新移动至测量基点。

10、将整合好的各个单体的revit文件，以nwc格式文件导出。

11、在navisworks软件中，批量附加以上步骤所导出的nwc模型文件，软件将根据事先设置好的项目基点自动整合各个单体模型文件，最终得到高炉炼铁系统的整合模型，并另存一个高炉炼铁系统项目nwc文件夹，

12、总项目文件的更新：由于高炉系统复杂、专业众多且体量大，各单体模型需随着设计变更而变更。本申请以上步骤的建模方式，只需将变更后的各单体项目nwc文件在nwc总文件夹中以相同文件名替换掉变更前相应单体的 nwc文件，即可完成高炉炼铁系统项目总文件模型的更新。此方法将有效避免了重复转换模型的过程，以及变更后需调整模型位置的步骤，大大提高了工作效率。

本申请的实施例提供了一种上述任一实施例中的构建方法构建的高炉系统 BIM模型。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高炉系统BIM模型的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

将高炉系统划分成多个区块单体；

在revit软件中为各所述区块单体均分别创建一个项目文件；

在各所述项目文件中对应创建各所述区块单体的三维模型；

将各所述项目文件均分别以nwc格式文件导出；

在Navisworks软件中导入各所述nwc格式文件；

整合各所述nwc格式文件；

将整合后各所述nwc格式文件存储于一个文件夹中。

2.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，还包括如下步骤：

计算各所述项目文件的坐标和高程，并计算各所述项目文件的项目北方向和正北方向的夹角的角度；

输入各所述项目文件的坐标和高程，并输入各所述项目文件的项目北方向和正北方向的夹角的角度。

3.如权利要求2所述的构建方法，其特征在于，

“计算各所述项目文件的坐标和高程”包括：

以高炉的中心线的交点作为原点，计算各所述项目文件的相对坐标和相对高程。

4.如权利要求2所述的构建方法，其特征在于，

“计算各所述项目文件的项目北方向和正北方向的夹角的角度”包括：

选择连线垂直于项目北方向的两个定位坐标，通过以下公式计算所述项目文件的项目北方向和正北方向的夹角，

θ＝Degrees(atan((y₂-y₁)/(x₂-x₁)))，

式中，θ表示项目北方向和正北方向的夹角的角度，y₁、y₂表示两个定位坐标y方向的坐标值，x₁、x₂表示两个定位坐标x方向的坐标值。

5.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，

“在revit中为各所述区块单体均分别创建一个项目文件”包括：

在revit中为各所述区块单体均分别创建一个项目文件并选择一个样板，统一各所述样板的参数和属性。

6.如权利要求4所述的构建方法，其特征在于，

所述参数和属性包括标高、轴网、命名规则、项目单位、所需添加的参数类别、参数分组。

7.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，

“在各所述项目文件中对应创建各所述区块单体的三维模型”包括：

在各所述项目文件中对应创建各所述区块单体的结构部分、土建部分和机电部分的三维模型。

8.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在tekla软件中创建各所述区块单体的钢结构部分的三维模型，并均分别以IFC格式文件导出；

将各所述IFC格式文件对应链接至各所述项目文件中；

将各所述IFC格式文件移动至预设的位置。

9.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在rhino软件中创建各所述区块单体的设备部分和管道部分的三维模型，并均分别以ACIS格式文件导出；

将各所述ACIS格式文件对应链接至各所述项目文件中；

将各所述ACIS格式文件移动至预设的位置。

10.一种如权利要求1-9任一所述的构建方法构建的高炉系统BIM模型。

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