基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法，包括如下步骤：建立建筑屋面的屋面三维模型；根据所建立的屋面三维模型，利用3D打印机打印形成对应的屋面3D模型；以及提供试验用水，利用所述试验用水以模拟降雨的方式对所述屋面3D模型进行喷淋，观察并记录所述屋面3D模型上的排水结构的排水历程。本发明专利技术的检测方法有利于全方位、多角度对屋面3D模型进行检验，检验现有屋面布置方案的缺陷，根据检测结果可进行屋面布置方案的调整，有利于加快屋面布置方案的敲定，减少返工并降低施工成本。

A method for detecting the drainage structure of roofs based on 3D printing technology

【技术实现步骤摘要】
基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法
本专利技术涉及建筑排水结构的检测领域，特指一种基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法。
技术介绍
日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。3D打印技术即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。在建筑工程施工中，3D打印技术也有应用，比如利用3D打印技术形成结构楼板、结构墙体以及结构柱等构件，但对于建筑屋面布置方案的检测，并没有发现3D打印技术的应用。现有的建筑屋面布置方案的检测是通过在平面图上协调各专业进行布置和效果评价，使用平面图可简洁描述屋面的布置情况，但无法保证并兼顾各专业设备及管道的性能和屋面排水能力，布置方案检测的时间长，效率低，且由于屋面原有排水因设备基础及洞口的阻隔，往往会造成积水难以排出的问题，使得实际施工时产生返工进而增加施工成本，另外，屋面雨水斗排水管由于顶层的功能要求排布往往受到限制，因此屋面成为工程质量保证的难点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法，解决现有的使用平面图进行屋面布置方案检测中存在的时间长、效率低、无法保证设备及管道的性能和排水能力以及容易产生返工、增加施工成本的问题。实现上述目的的技术方案是：本专利技术提供了一种基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法，包括如下步骤：建立建筑屋面的屋面三维模型；根据所建立的屋面三维模型，利用3D打印机打印形成对应的屋面3D模型；以及提供试验用水，利用所述试验用水以模拟降雨的方式对所述屋面3D模型进行喷淋，观察并记录所述屋面3D模型上的排水结构的排水历程。本专利技术利用3D打印技术模拟屋面布置方案，将屋面布置方案的平面图转化成立体的屋面3D模型，利用3D打印技术的模拟性和方便性的特点对建筑屋面进行模拟，尤其适用于屋面设备较多，屋面复杂程度高和排水较为困难的情景。本专利技术的检测方法有利于全方位、多角度对屋面3D模型进行检验，检验现有屋面布置方案的缺陷，根据检测结果可进行屋面布置方案的调整，有利于加快屋面布置方案的敲定，减少返工并降低施工成本。本专利技术基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法的进一步改进在于，根据所建立的屋面三维模型，利用3D打印机打印形成对应的屋面3D模型之前还包括：对所建立的屋面三维模型进行简化处理，将所述屋面三维模型中与排水无关的结构删除并保存形成与屋面的排水结构相对应的屋面排水模型；将所述屋面排水模型根据所述3D打印机的打印尺寸进行分割以形成多个打印模型单元。本专利技术基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法的进一步改进在于，利用3D打印机打印形成对应的屋面3D模型包括：利用所述3D打印机根据打印模型单元打印形成对应的3D模型单元；将所述3D模型单元拼接连接形成所述屋面3D模型。本专利技术基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法的进一步改进在于，将所述3D模型单元拼接连接形成所述屋面3D模型，包括：将相邻的两个3D模型单元通过热熔连接，并对连接处进行防水处理。本专利技术基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法的进一步改进在于，提供试验用水包括：向水内加入染色剂或者色素形成有颜色的水并作为试验用水。本专利技术基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法的进一步改进在于，观察并记录所述屋面3D模型上的排水结构的排水历程，包括：观察所述屋面3D模型的排水情况，并获得对应所述排水结构的积水数据、排水时间数据以及水流速度数据；记录所获得的所述的积水数据、排水时间数据以及水流速度数据以形成实验检测数据。本专利技术基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法的进一步改进在于，还包括：根据所述屋面3D模型的尺寸和所述建筑屋面的尺寸计算得出长度比尺；测量所述屋面3D模型中一坡度处的第一水流速度值，测量一建筑结构上与所述坡度相适应的结构处的第二水流速度值，根据所述第一水流速度值和所述第二水流速度值计算得出时间比尺和流速比尺；根据所述长度比尺、所述时间比尺和所述流速比尺将所述实验检测数据转化为对应所述建筑屋面的实际测量数据，并根据所述实际测量数据对所述建筑屋面的排水结构进行调整。本专利技术基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法的进一步改进在于，根据所述实际测量数据对所述建筑屋面的排水结构进行调整包括：将所述实际测量数据与所述建筑屋面的标准范围进行比对，当所述实际测量数据超出对应的标准范围时，调整所述排水结构中的分水线的位置、分水线的坡度、雨水斗的位置和/或雨水斗的类型。本专利技术基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法的进一步改进在于，利用所述试验用水以模拟降雨的方式对所述屋面3D模型进行喷淋，包括：调整喷淋试验用水的水量大小以实现模拟不同降雨量的降雨。附图说明图1为本专利技术基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。参阅图1，本专利技术提供了一种基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法，解决现有屋面布置方案通过平面图进行效果评价，需要专业人员对排水结构进行评估，但其无法保证并兼顾管道的性能和屋面的排水能力。本专利技术的检测方法利用3D打印技术将屋面布置方案进行模型形成屋面3D模型，通过实验模拟降雨对屋面3D模型进行排水测试，检验现有布置的缺陷，加快屋面布置方案的确定速度，减少返工并降低施工成本。本专利技术的检测方法尤其适用于屋面设备较多，屋面复杂程度高，排水较为困难的情景。下面结合附图对本专利技术基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法进行说明。参阅图1，显示了本专利技术基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法的流程图。下面结合图1，对本专利技术基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法进行说明。如图1所示，本专利技术的基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法，包括如下步骤：执行步骤S11，建立建筑屋面的屋面三维模型；可利用AutodeskRevit软件(建筑设计和施工软件)建立屋面三维模型，该AutodeskRevit软件专为建筑信息模型BIM而构建，BIM是以设计、施工到运行的协调、可靠的项目信息为基础而构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：建立建筑屋面的屋面三维模型；根据所建立的屋面三维模型，利用3D打印机打印形成对应的屋面3D模型；以及提供试验用水，利用所述试验用水以模拟降雨的方式对所述屋面3D模型进行喷淋，观察并记录所述屋面3D模型上的排水结构的排水历程。

【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：建立建筑屋面的屋面三维模型；根据所建立的屋面三维模型，利用3D打印机打印形成对应的屋面3D模型；以及提供试验用水，利用所述试验用水以模拟降雨的方式对所述屋面3D模型进行喷淋，观察并记录所述屋面3D模型上的排水结构的排水历程。2.如权利要求1所述的基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法，其特征在于，根据所建立的屋面三维模型，利用3D打印机打印形成对应的屋面3D模型之前还包括：对所建立的屋面三维模型进行简化处理，将所述屋面三维模型中与排水无关的结构删除并保存形成与屋面的排水结构相对应的屋面排水模型；将所述屋面排水模型根据所述3D打印机的打印尺寸进行分割以形成多个打印模型单元。3.如权利要求2所述的基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法，其特征在于，利用3D打印机打印形成对应的屋面3D模型包括：利用所述3D打印机根据打印模型单元打印形成对应的3D模型单元；将所述3D模型单元拼接连接形成所述屋面3D模型。4.如权利要求3所述的基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法，其特征在于，将所述3D模型单元拼接连接形成所述屋面3D模型，包括：将相邻的两个3D模型单元通过热熔连接，并对连接处进行防水处理。5.如权利要求1所述的基于3D打印技术对屋面的排水结构进行检测的方法，其特征在于，提供试验用水包括：向水内加入染色剂或者色素形成有颜色的水并作为试验用水。6.如权利要求1所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎映呈，薛帅，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31