基于BIM技术的室外作业场地照明模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种基于BIM技术的室外作业场地照明模拟方法，其特征在于，包括步骤：基于BIM技术根据实际场地信息构建场地BIM模型；根据照明方案的关键信息构建模拟灯具，并确定模拟灯具的灯具放置点信息；根据灯具放置点信息，将模拟灯具放置在场地BIM模型中的对应位置；构建场地BIM模型中各个区域的作业面，调整作业面标高，对各个标高各个区域的工作面的照明效果进行三维可视化演示，以模拟实际施工中各个阶段的照明情况。本发明专利技术首先完成施工场地的还原，创新性的制作了模拟灯具BIM模型，解决了灯具安置的问题和灯具参数集成的问题。通过施工照明模拟，可以直观的查看现场夜间照明的效果和场地进度形象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能化建筑
，尤其涉及一种基于BIM技术的室外作业场地照明模拟方法。
技术介绍
在工程施工过程中，为了达到施工进度的要求，施工现场往往采用轮班制不间断施工，在施工现场夜间的照度、照射面积等因素没有满足相关规定的情况下，工人的工作效率和安全以及作业的舒适度和身体健康、视力等都会受到严重的影响，从而导致工程质量和施工效率的降低。施工照明贯穿于施工的全过程，针对夜间施工、地下室施工以及大型公共建筑或超高层等项目中许多工序对照明有较高要求等情况更是如此。目前国内的施工现场的夜间主要照明往往都采用高耗能的镝灯，保守而粗放的施工照明设计只会导致大量的能源浪费，施工照明设计需与施工现场的施工进度及周边措施项目相结合，仅凭经验和传统的简单分析既耗时耗力又无法满足准确性科学性可靠性的要求。施工过程中不同阶段的照明方案的不同，照明设备的维护和保养的成本都相应提高。施工现场夜间施工的照明照度过高或者过低都会影响施工的质量和效率，在行业内普遍存在夜间抢工加班的现状情况下，缺乏科学合理性的夜间施工照明往往导致施工质量的缺陷和施工效率的地下。只有科学合理的施工照明设计，综合考虑施工现场照度要求、水平照度均匀度、眩光值(GR)以及显色指数(Ra)等因素，才能在实现其方案本身高效节能的同时，辅助实现最佳的施工质量和效率。与此同时，传统的照明设计与分析手段和实施平台在室外照明领域均存在较大的欠缺与不足。传统的照明设计与分析通常有两种方法，第一种方法是利用手算，运用“利用系数法”计算照明区域的照度要求，倒推场地照明所需的灯具数量和安装高度，基本没有核算与校验的过程，更不要谈模拟和校核了。另一种方法是利用照明计算与分析软件，例如DlALux、AGI32等，快速准确的计算出在一定照度要求下的照明灯具数量与安装要求。但是这种方法往往是在二维平面上完成计算与分析的，对于光照的计算和分析也是基于二维空间的模拟，对于实际照明效果，并没有明确的表达。同时这种基于专业计算与分析软件进行照度计算的方法，往往是针对室内照明，软件默认的计算环境也是室内空间，往往很难计算和模拟室外空间的照明效果。另一方面，这种利用软件平台的计算和模拟得到的结果往往没有考虑现场的灯具安装问题。实际上在室外空间的照明计算中不得不考虑的一个很重要的因素是灯具的可安装位置往往是固定的，不可能只要满足相应的照度要求就能随意安装在任意位置。这一欠缺也导致了传统的计算和分析手段与实施平台往往难以胜任室外作业场地照明这一缺少关注的领域。只能寻求新的技术手段和新的能够适应室外作业场地照明的计算和分析工具。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于BIM技术的室外作业场地照明模拟方法，不仅解决了照明方案的三维可视化问题，还为施工现场的可视化交流、施工管理提供了平台，同时有利于施工进度，保证安全质量、降底成本。为实现上述技术效果，本专利技术公开了一种基于技术的室外作业场地照明模拟方法，其特征在于，包括步骤:基于B頂技术根据实际场地信息构建场地B頂模型；根据照明方案的关键信息构建模拟灯具，并确定所述模拟灯具的灯具放置点信息;根据所述灯具放置点信息，将所述模拟灯具放置在所述场地BIM模型中的对应位置；以及构建所述场地WM模型中各个区域的作业面，调整作业面标高，对各个标高各个区域的工作面的照明效果进行三维可视化演示，以模拟实际施工中各个阶段的照明情况。本专利技术进一步的改进在于，所述实际场地信息包括:场地及周边环境的基本信息，不同工期段的建筑物、构筑物的信息，影响照明的措施项目和机电设备的信息。本专利技术进一步的改进在于，所述照明方案的关键信息包括:照明区域及照明形式的信息，照明灯具的型号及放置点的信息，照明灯具的光束角度、光场角度及照射角度的信息。本专利技术进一步的改进在于，根据照明方案的关键信息构建模拟灯具，并确定所述模拟灯具的灯具放置点信息的步骤包括:依据灯具的光照实际光谱将模拟灯具的照明范围抽象为光照直射区、光照有效区和光照影响区三个层次；将灯具放置点形象化为基于面的球体模型，利用模型线绘制球体模型的经玮线和指向箭头；将模拟灯具置于灯具放置点上，模拟灯具的灯具柄端在球面网格上自由转动，依据灯具放置点上的经玮线的刻度控制模拟灯具的照射角度。本专利技术进一步的改进在于，将所述模拟灯具放置在所述场地BIM模型中的对应位置后，首先对模拟灯具的布置及照射角度进行校核，编辑场地WM模型和模拟灯具的三维视图，并利用过滤器和视图可见性设置不同的显色和构件透明度;然后再构建场地WM模型中各个区域的作业面。本专利技术进一步的改进在于，构建所述场地B頂模型中各个区域的作业面，调整作业面标高，对各个标高各个区域的工作面的照明效果进行三维可视化演示，以模拟实际施工中各个阶段的照明情况，包括:利用实体构件构建场地B頂模型中各个区域的作业面；调整作业面标高至指定高度，截取指定高度的作业面位置的水平剖面，连接所述水平剖面上的所述模拟灯具的光束投影外轮廓线和光场投影外轮廓线，得到光照直射区和光照有效区；根据所述光照直射区和所述光照有效区的分布情况判断出光照集中区和光照稀疏区；绘制所述光束投影外轮廓线和所述光场投影外轮廓线以外的区域，作为照明死区。本专利技术进一步的改进在于，连接所述水平剖面上的所述模拟灯具的光束投影外轮廓线和光场投影外轮廓线，得到光照直射区和光照有效区，包括:分别绘制每一个模拟灯具的光束投影外轮廓线和光场投影外轮廓线，直至绘制完成所有模拟灯具的所有光束投影外轮廓线和所有光场投影外轮廓线；分别绘制所有光束投影外轮廓线和所有光场投影外轮廓线的共同外轮廓线，得到由所有光束投影外轮廓线的共同外轮廓线围合而成的光照直射区以及所有光场投影外轮廓线围合而成的光照有效区。本专利技术阐述了施工照明模拟的基本原理和实施流程，并且通过案例仿真的方式得到了实际照明模拟的效果，实现了基于BIM技术的室外作业场地照明的仿真模拟。在这一过程中，首先是完成了施工场地的还原(考虑实际工期和现场环境)，创新性的制作了模拟灯具BIM模型，解决了灯具安置的问题和灯具参数集成的问题。通过施工照明模拟，可以直观的查看现场夜间照明的效果和场地进度形象。可以说施工照明的模拟不仅仅是解决了照明方案的三维可视化问题，还为施工现场的可视化交流、施工管理提供了平台。同时有利于施工进度，保证安全质量、降底成本。【附图说明】图1为本专利技术基于B頂技术的室外作业场地照明模拟方法的流程图。图2为本专利技术基于技术的室外作业场地照明模拟方法的一较佳实施例的流程图。图3为本专利技术基于技术的室外作业场地照明模拟方法的照明类别及照明方式示意图。图4为本专利技术基于B頂技术的室外作业场地照明模拟方法的模拟灯具的示意图。图5为本专利技术基于B頂技术的室外作业场地照明模拟方法的模拟灯具的外形图。图6为本专利技术基于B頂技术的室外作业场地照明模拟方法的灯具放置点的示意图。图7为本专利技术基于技术的室外作业场地照明模拟方法的灯具放置角度的示意图。图8为本专利技术基于B頂技术的室外作业场地照明模拟方法的作业面布置图。图9为本专利技术基于B頂技术的室外作业场地照明模拟方法的作业面光照效果图。图1当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于BIM技术的室外作业场地照明模拟方法，其特征在于，包括步骤：基于BIM技术根据实际场地信息构建场地BIM模型；根据照明方案的关键信息构建模拟灯具，并确定所述模拟灯具的灯具放置点信息；根据所述灯具放置点信息，将所述模拟灯具放置在所述场地BIM模型中的对应位置；以及构建所述场地BIM模型中各个区域的作业面，调整作业面标高，对各个标高各个区域的工作面的照明效果进行三维可视化演示，以模拟实际施工中各个阶段的照明情况。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于新平，谭建国，江林，陈杰，李亚伟，
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