[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于BIM技術(shù)的整體裝配式建筑的外掛板施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010700326.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111950052B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯蕊;樊陵姣;陳誠(chéng);李培鎖
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖南工學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/13
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/13;E04G21/14;G06T17/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙新裕知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43210
• 代理人: 劉加

1.一種基于BIM技術(shù)的整體裝配式建筑的外掛板施工方法，其特征在于，所述基于BIM技術(shù)的整體裝配式建筑的外掛板施工方法包括：

步驟一，主控模塊通過(guò)建筑模型構(gòu)建模塊利用建模程序獲取所需的BIM建筑構(gòu)件的輸入信息；根據(jù)所述輸入信息在預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)中匹配相應(yīng)的參數(shù)信息；將所述參數(shù)信息賦予BIM軟件中的預(yù)設(shè)模型，得到BIM建筑構(gòu)件；

步驟二，獲取建筑元素所對(duì)應(yīng)的二維要素的二維位置數(shù)據(jù)，及建筑元素的外形數(shù)據(jù)；根據(jù)所述二維位置數(shù)據(jù)及所述外形數(shù)據(jù)，生成所述建筑元素對(duì)應(yīng)所需的目標(biāo)三維模型的三維位置數(shù)據(jù)；對(duì)所述建筑元素所對(duì)應(yīng)的二維要素進(jìn)行三角化；

步驟三，基于所述三維位置數(shù)據(jù)及所述三角化所得的三角化結(jié)果和BIM建筑構(gòu)件，生成所述建筑元素對(duì)應(yīng)的建筑模型；通過(guò)模型渲染模塊利用渲染程序獲取生成的建筑模型；

步驟四，獲取當(dāng)前觀察者視角矩陣并進(jìn)行過(guò)濾獲取視野內(nèi)建筑模型的外掛板；利用快速排序算法對(duì)視野內(nèi)建筑模型的外掛板按照視點(diǎn)距離大小進(jìn)行由近及遠(yuǎn)排序；

步驟五，針對(duì)排序獲得的模型外掛板渲染根據(jù)視點(diǎn)距離決定選擇其模型渲染級(jí)別；判斷模型外掛板當(dāng)前渲染級(jí)別有無(wú)變化，若無(wú)變化則繼續(xù)渲染，若級(jí)別有變化則刪除原顯存中顯示列表，重新渲染；

步驟六，通過(guò)外掛板選擇模塊根據(jù)步驟五的渲染效果選擇最佳的外掛板外觀；通過(guò)裝配定位模塊利用定位機(jī)構(gòu)對(duì)建筑裝配外掛板位置進(jìn)行定位；通過(guò)裝配模塊利用裝配機(jī)構(gòu)對(duì)建筑進(jìn)行外掛板裝配；

步驟七，通過(guò)工程量計(jì)算模塊利用計(jì)算程序獲取包括構(gòu)成建筑模型的多個(gè)BIM實(shí)體對(duì)象的原始BIM文件；對(duì)原始BIM文件進(jìn)行解析，提取原始BIM文件中各建筑元素的幾何拓?fù)湫畔⒁约皩傩孕畔ⅲ唤邮詹z查設(shè)計(jì)圖紙；根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙利用手工建模通過(guò)建立項(xiàng)目包括構(gòu)件的標(biāo)高、項(xiàng)目基點(diǎn)、高程點(diǎn)的參數(shù)信息；

步驟八，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中平面位置、平面尺寸關(guān)系，在BIM軟件中建立軸網(wǎng)；根據(jù)建筑施工圖、結(jié)構(gòu)施工圖，建立相應(yīng)構(gòu)件信息，并按照構(gòu)件的高度、厚度、長(zhǎng)度、坡度、截面尺寸、材質(zhì)、功率、強(qiáng)度等級(jí)、防火等級(jí)、適用范圍、規(guī)格型號(hào)、廠家信息定義構(gòu)件屬性；根據(jù)圖紙中構(gòu)件所處位置，在BIM三維模型中布置相應(yīng)構(gòu)件，進(jìn)行BIM三維模型的建立；

步驟九，根據(jù)施工進(jìn)度，對(duì)BIM三維模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理；按照工程進(jìn)度，在BIM三維模型中繪制措施項(xiàng)目；結(jié)合工程實(shí)際情況，對(duì)BIM三維模型進(jìn)行碰撞檢查；根據(jù)碰撞檢查結(jié)果，進(jìn)行BIM三維模型構(gòu)件的平面尺寸、位置關(guān)系、標(biāo)高和材質(zhì)的調(diào)整；

步驟十，根據(jù)工程量計(jì)算需求，在BIM軟件中定義工程量計(jì)算規(guī)則；根據(jù)工程量計(jì)算規(guī)則通過(guò)計(jì)算匯總獲得整個(gè)項(xiàng)目工程量，根據(jù)構(gòu)件篩選參數(shù)，導(dǎo)出所需求的工程量表格，得到建筑的外掛板施工工程量；

步驟十一，通過(guò)顯示模塊利用顯示器顯示施工視頻、施工天氣、施工材料數(shù)據(jù)及建筑模型、渲染效果、選擇結(jié)果、計(jì)算結(jié)果。

2.如權(quán)利要求1所述基于BIM技術(shù)的整體裝配式建筑的外掛板施工方法，其特征在于，所述步驟一之前包括：通過(guò)施工視頻采集模塊利用攝像器采集建筑的外掛板施工視頻數(shù)據(jù)；通過(guò)施工天氣采集模塊采集建筑的外掛板施工天氣數(shù)據(jù)；通過(guò)材料數(shù)據(jù)采集模塊采集建筑的外掛板施工材料數(shù)據(jù)。

3.如權(quán)利要求1所述基于BIM技術(shù)的整體裝配式建筑的外掛板施工方法，其特征在于，步驟二中，所述對(duì)所述建筑元素所對(duì)應(yīng)的二維要素進(jìn)行三角化，包括：

根據(jù)所述二維要素的類(lèi)型及需生成的目標(biāo)三維模型的類(lèi)型，利用相應(yīng)的三角化方式對(duì)所述二維要素進(jìn)行三角化；其中，所述三角化方式包括面無(wú)向三角化、面有向三角化、線水平三角化及線豎直三角化。

4.如權(quán)利要求1所述基于BIM技術(shù)的整體裝配式建筑的外掛板施工方法，其特征在于，步驟三中，所述基于所述三維位置數(shù)據(jù)及所述三角化所得的三角化結(jié)果和BIM建筑構(gòu)件，生成所述建筑元素的目標(biāo)三維模型，包括：

基于三角化結(jié)果，得到目標(biāo)三維模型的模型框架，所述模型框架包括三角化結(jié)果所對(duì)應(yīng)的各個(gè)三角面片；并在模型框架包括的相應(yīng)三角面片中添加附屬面片；

計(jì)算所述模型框架的各模型頂點(diǎn)的紋理坐標(biāo)及法向；

基于所述三維位置數(shù)據(jù)、模型框架中添加的附屬面片及模型框架中各模型頂點(diǎn)的紋理坐標(biāo)和法向，得到目標(biāo)三維模型。