CN113838206A - 一种基于bim的假山瀑布三维设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于BIM的假山瀑布三维设计方法，包括：1、建造等比例缩小的假山实体模型和钢结构三维设计模型，在假山顶部设置蓄水池，规划瀑布水流的位置和流向；2、沿着瀑布流经区域的位置在假山表皮上粘贴传感器元件，用三维扫描仪对假山表皮进行扫描，采集点位信息；3、生成假山虚拟三维BIM模型，将钢结构设计模型与假山虚拟三维BIM模型进行链接、交互，确定出假山瀑布流域范围；4、根据瀑布的流量及流向，在假山虚拟三维BIM模型中设计不锈钢水槽；5、将三维扫描的假山实体模型与钢结构模型进行交互链接，通过BIM技术中管道布设功能，在三维视图中绘制管道，选择出最优方案，完成假山瀑布内部管道的设计。
Description
技术领域
本发明属于数据处理技术领域，尤其涉及一种基于BIM的假山瀑布三维设计方法。
背景技术
在主题乐园的建造过程中，往往会设置一些大型的假山来营造一种独特的环境风格。如北京环球影城大型的塑石假山，其高约50米，纵向投影长度90米，是模仿侏罗纪世界火山喷发的风貌，假山山顶有一人造瀑布景观，从假山顶倾泻而出,单靠二维图纸，无法准确确定瀑布流经区域，而且假山瀑布的水源来自于外部蓄水水槽，需要通过管道连接至瀑布顶部，假山内部钢结构主次结构十分复杂，管道的走向不仅要与主次结构不能发生任何碰撞冲突，并且管道布设的走向均要设置为最佳方案，才能有效的减少水头损失，节约资源。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于BIM的假山瀑布三维设计方法,以解决无法准确确定瀑布流经区域和管道布设难以设置为最佳方案的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：
一种基于BIM的假山瀑布三维设计方法，包括以下步骤：
步骤1、建造等比例缩小的假山实体模型和钢结构三维设计模型，在假山顶部设置蓄水池，规划瀑布水流的位置和流向；
步骤2、沿着瀑布流经区域的位置在假山表皮上粘贴传感器元件，使用三维扫描仪对假山表皮进行扫描，采集点位信息，重点采集瀑布流经区域的位置信息；
步骤3、对采集到的数据进行处理，生成假山虚拟三维BIM模型，将钢结构三维设计模型与假山虚拟三维BIM模型进行链接、交互，确定出假山瀑布流域范围；
步骤4、在假山虚拟三维BIM模型中，根据瀑布的流量及流向，在假山虚拟三维BIM模型中设计不锈钢水槽；
步骤5、将假山虚拟三维BIM模型与钢结构三维设计模型进行交互链接，通过BIM技术中管道布设功能，在三维视图中绘制管道，根据规范要求，绘制多种管道布设方式，选择出最优方案，然后根据水流流量及压力，确定管道直径，完成假山瀑布内部管道的设计。
进一步的，所述步骤1中假山实体模型包含外观、材质的信息。
进一步的，所述步骤3中将假山瀑布流域范围位置的钢结构构件设置为不锈钢材质，不锈钢材质能抵抗水流侵蚀。
进一步的，所述步骤4中不锈钢水槽能蓄水。
进一步的，所述步骤5中选择出最优方案的方式是对不同布设方式下的管道水的流量、流速、水头损失进行检测，进行比选。
本发明的一种基于BIM的假山瀑布三维设计方法，具有以下优点：
1、本发明通过沿着瀑布流经区域的位置在假山表皮上粘贴传感器元件，使用三维扫描仪对假山表皮进行扫描，重点采集瀑布流经区域的位置信息，对采集到的数据进行处理，生成假山虚拟三维BIM模型，将钢结构设计模型与假山虚拟三维BIM模型进行链接、交互，确定出假山瀑布流域范围，能准确确定瀑布流经区域；
2、本发明通过将三维扫描的假山实体模型与钢结构模型进行交互链接，通过BIM技术中管道布设功能，在三维视图中绘制管道，根据规范要求，绘制多种管道布设方式，选择出最优方案，然后根据水流流量及压力，确定管道直径，完成假山瀑布内部管道的设计，能才能有效的减少水头损失，节约资源。
附图说明
图1为本发明的基于BIM的假山瀑布三维设计方法流程图；
图2为本发明的不锈钢杆件模型；
图3为本发明的不锈钢水槽模型；
图4为本发明的利用BIM确定瀑布管道布设方式示意图；
图5为本发明的利用BIM技术分析管道碰撞示意图。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种基于BIM的假山瀑布三维设计方法做进一步详细的描述。本发明基于BIM的假山瀑布三维设计方法流程图，首先制作等比例缩小的假山实体模型，然后在假山实体模型上进行瀑布的模拟布设，布设完成后应用三维扫描采集瀑布的流域信息，再利用BIM技术进行水流区域内钢结构设计，再通过BIM技术进行水槽及瀑布管道设计。
具体操作如图1所示，本发明包括以下步骤：
步骤1、首先根据创意设计方案，建造出一个等比例缩小的假山实体模型和钢结构三维设计模型，该假山实体模型比例设置为1:100，使用石膏作为雕刻材质，创意团队进行人工雕刻，制作出该假山实体模型。该假山实体模型需要包含外观、材质的信息，其次根据创意方案，在假山顶部设置蓄水池，规划瀑布水流的位置和流向。
步骤2、假山实体模型制作好后，沿着瀑布流经区域的位置在假山表皮上粘贴传感器元件，使用三维扫描仪对假山表皮进行扫描，获取点云数据信息，重点采集瀑布流经区域的位置信息。
步骤3、对采集到的点云数据进行处理，导入三维BIM设计软件，生成假山虚拟三维BIM模型，如图2所示，将钢结构三维设计模型与假山虚拟三维BIM模型进行链接、交互，确定出假山瀑布流域范围，通过Tekla软件中的“材质设置”功能，将该位置的钢结构构件设置为不锈钢材质。不锈钢材质能够更加有效的抵抗水流侵蚀，从而确保工程质量。
步骤4、在假山虚拟三维BIM模型中，根据瀑布的流量及流向，在假山虚拟三维BIM模型中设计不锈钢水槽，该不锈钢水槽可以蓄一定量的水，使瀑布的造型更加逼真、形象。具体操作方法为，通过Revit软件，使用建筑选项卡下的“内建模型”功能，通过拉伸、旋转、放样等功能，绘制假山不锈钢水槽的三维模型。如图3所示。
步骤5、假山瀑布的水源来自于外部蓄水水槽，需要通过管道连接至瀑布顶部，假山内部钢结构主次结构十分复杂，管道的走向不仅要与主次结构不能发生任何碰撞冲突，并且管道布设的走向均要设置为最佳方案，才能有效的减少水头损失，节约资源。具体操作方法为，首先将假山虚拟三维BIM模型与内部钢结构三维设计模型进行交互链接，通过Revit软件“系统”功能选项卡下的“绘制管道”功能，绘制瀑布供水管道。根据规范要求，可以自行绘制多种管道布设方式，然后通过Revit软件中的流量测试检查功能，对不同布设方式下的管道水的流量、流速、水头损失进行检测，进行比选，选择出最优方案完成假山瀑布内部管道的设计。如图4所示。水槽、管道绘制完成后，通过Revit软件中的“协作”选项卡下的“碰撞检查”功能，对管道、水槽、内部钢结构构件三者进行碰撞检测，查找碰撞点，并进行调整，确保管道无碰撞，如图5所示，为分析管道碰撞示意图。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (5)
1.一种基于BIM的假山瀑布三维设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、建造等比例缩小的假山实体模型和钢结构三维设计模型，在假山顶部设置蓄水池，规划瀑布水流的位置和流向；
步骤2、沿着瀑布流经区域的位置在假山表皮上粘贴传感器元件，使用三维扫描仪对假山表皮进行扫描，采集点位信息，重点采集瀑布流经区域的位置信息；
步骤3、对采集到的数据进行处理，生成假山虚拟三维BIM模型，将钢结构三维设计模型与假山虚拟三维BIM模型进行链接、交互，确定出假山瀑布流域范围；
步骤4、在假山虚拟三维BIM模型中，根据瀑布的流量及流向，在假山虚拟三维BIM模型中设计不锈钢水槽；
步骤5、将假山虚拟三维BIM模型与钢结构三维设计模型进行交互链接，通过BIM技术中管道布设功能，在三维视图中绘制管道，根据规范要求，绘制多种管道布设方式，选择出最优方案，然后根据水流流量及压力，确定管道直径，完成假山瀑布内部管道的设计。
2.根据权利要求1所述的基于BIM的假山瀑布三维设计方法，其特征在于，所述步骤1中假山实体模型包含外观、材质的信息。
3.根据权利要求1所述的基于BIM的假山瀑布三维设计方法，其特征在于，所述步骤3中将假山瀑布流域范围位置的钢结构构件设置为不锈钢材质，不锈钢材质能抵抗水流侵蚀。
4.根据权利要求1所述的基于BIM的假山瀑布三维设计方法，其特征在于，所述步骤4中不锈钢水槽能蓄水。
5.根据权利要求1所述的基于BIM的假山瀑布三维设计方法，其特征在于，所述步骤5中选择出最优方案的方式是对不同布设方式下的管道水的流量、流速、水头损失进行检测，进行比选。
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