一种基于BIM的室内装饰墙安装设计方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及BIM应用技术领域，公开了一种基于BIM的室内装饰墙安装设计方法及系统，所述方法借助于BIM技术把建筑的室内异型双曲面装饰墙的造型设计，传输到施工现场对装饰墙的双曲面进行三维定位，并进行骨架及面材的碰撞检测，在BIM三维模型中标记出各个室内装饰墙钢架结构部件的安装位置，对各个应力集中区域进行闭运算使各个应力集中区域的轮廓闭合，将各个轮廓闭合后的区域作为融合区域集合；对BIM三维模型上的各个安装位置进行空间定位从而获得调整模型，让相隔较近的两个安全区域能够有一定间隙，能够稳定地提高安装位置移动后的强度，保障位置调整后安装位置的稳定性和造型轮廓定位传递的精确度。型轮廓定位传递的精确度。型轮廓定位传递的精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM的室内装饰墙安装设计方法及系统


[0001]本专利技术属于BIM应用
，具体涉及一种基于BIM的室内装饰墙安装设计方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，基于装配式建筑技术与BIM技术结合的建筑的室内异型双曲面装饰墙的造型设计越来越普及，目前的由钢架结构部件组成的室内异型双曲面装饰墙的造型设计一般是采用随着通过原有的建筑的CAD施工图纸为蓝本，以Revit建立三维的室内装饰装修模型，由焊接后的钢架结构部件构成室内异型双曲面装饰墙，钢架结构部件又称骨架，钢架结构部件表面上覆盖有面材，反映出各个装修部件之间的空间关系，能够直接的直观显示出装配施工流程，将二维的CAD图纸与三维模型的各个装修节点对应出图，出图后传输到施工现场对装饰墙的双曲面进行三维定位，并进行骨架及面材的碰撞检测。
[0003]在现有技术中，在专利公开号CN110502830A公开的一种基于BIM的室内装修设计方法中，尽管是能够实现二维图纸出图和装修节点三维模型出图，然而是基于传统BIM创建模型的施工图纸绘制，因此由于人工判断的失误，很容易造成装修错误及装修节点的点位不准确，从而导致最终安装的时候由于结构上不合理导致节点不匹配，使得各个装修节点最终无法安装，从而造成返工等问题，也无法自动调整安装点位置从而减少碰撞冲突；而在专利公开号CN113297650B公开的一种基于BIM技术的单元式玻璃幕墙施工方法及系统中，尽管能够快速的自动消除应力集中区域，但是消除的同时会导致出现一些无法避免的碰撞冲突，无法稳定的提高安装位置移动后的强度，并不能保障位置调整后安装位置的稳定性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种基于BIM的室内装饰墙安装设计方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一方面，提供一种基于BIM的室内装饰墙安装设计方法，所述方法包括以下步骤：S100，创建BIM三维模型，并在BIM三维模型中标记出各个钢架结构部件的安装位置；S200，获取BIM三维模型的应力分布图像，标记出应力分布图像中的应力集中区域和应力稳定区域；S300，对各个应力集中区域进行闭运算使各个应力集中区域的轮廓闭合，将各个轮廓闭合后的区域作为融合区域集合；S400，根据融合区域集合和各个应力稳定区域依次对BIM三维模型上的各个安装位置进行调整从而获得调整模型；S500，在BIM软件中对调整模型进行碰撞检查判断是否存在碰撞冲突，如果否则转到步骤S600；
S600，在BIM软件中生成调整模型的渲染图，并根据渲染图创建施工工艺动画；S700，按照施工工艺动画对室内施工场地进行施工。
[0006]进一步地，在S100中，所述BIM软件包括revit软件、HiBIM软件、Rhino软件、3DS Max软件、Artlantis软件、AccuRender软件和Lightscape软件中任意一种。
[0007]进一步地，在S100中，创建BIM三维模型是通过BIM软件按照室内施工场地的结构尺寸一致的实际比例进行创建的室内施工场地的三维模型，室内结构的BIM三维模型为根据CAD室内设计图和/或平面布置图按照实际的比例建立的室内施工场地的三维模型；其中，室内结构的BIM三维模型为在室内施工场地建筑中异型双曲面装饰墙的造型设计。
[0008]进一步地，在S100中，创建BIM三维模型是通过三维扫描系统对室内施工场地进行扫描得到的三维模型，三维扫描系统包括拍照式三维扫描仪、三维激光扫描仪、三坐标测量仪中任意一种。
[0009]进一步地，在S100中，钢架结构部件包括镀锌方通，所述镀锌方通包括长
×
宽
×
高分别为120
×
120
×
6镀锌方通、120
×
80
×
6镀锌方通、150
×
150
×
6镀锌方通和100
×
100
×
6镀锌方通，镀锌方通长、宽和高的单位为cm；镀锌方通安装在各个钢架结构部件的安装位置的安装方法为：使用化学螺栓将埋板固定于安装位置上，再在埋板焊接上所述镀锌方通并焊接12mm肋板加固；优选地，由焊接后的钢架结构部件构成室内异型双曲面装饰墙，室内异型双曲面装饰墙的BIM三维模型由骨架和面材构成，骨架为钢架结构部件，面材为BIM三维模型中除钢架结构部件的其他部分。
[0010]进一步地，在S200中，获取BIM三维模型的应力分布图像为使用有限元分析软件获取BIM三维模型的应力云图、内力图或者应力分布图作为应力分布图像，有限元分析软件为ANSYS软件或Abaqus软件；或者获取BIM三维模型的灰度图像作为应力分布图像。
[0011]为了分析出建筑物对于钢架支撑的连接位置的承受能力，需要对应力集中和应力稳定区域进行以下区分，以确保脆弱的非承重的建筑装饰墙能够提供钢架连接位置的稳定支撑点。
[0012]进一步地，在S200中，标记出应力分布图像中的应力集中区域和应力稳定区域的方法包括以下步骤：对去噪后的应力分布图像进行灰度化获得灰度图，通过边缘检测算子获取灰度图的边缘线，以边缘线将灰度图划分成多个图像区域；令所有图像区域的像素灰度值的平均值为AVGgray；依次遍历各个图像区域，标记出图像区域中像素的平均灰度值大于AVGgray的所有图像区域作为应力集中区域；标记出图像区域中像素的平均灰度值小于或者等于AVGgray的所有图像区域作为应力稳定区域。
[0013]进一步地，在S200中，标记出应力分布图像中的应力集中区域和应力稳定区域的方法包括以下步骤：对去噪后的应力分布图像进行灰度化获得灰度图，通过边缘检测算子获取灰度图的边缘线，以边缘线将灰度图划分成多个图像区域；依次将各个图像区域划分为应力集中区域和应力稳定区域，具体为：遍历各个图像区域，记当前图像区域中的灰度极小点为P0，将与当前图像区域的所有相邻的图像区域记为相邻区域，取各个相邻区域的灰度极小点中灰度值最小的像素点记为LocMin；取各个相邻区域的灰度极小点中灰度值最大的像素点记为LocMax；取所有相邻区域的像素点的平均灰度值记为LocMean；计算应力倾向度Lean：Lean=||Gary(P0)
‑
LocMean|
‑
(Gary(LocMax)
‑
Gary(LocMin))|；
其中，Gary()函数为取像素点的灰度值；其中，灰度极小点是图像区域中灰度值最小的像素点，如果图像区域中灰度值最小的像素点具有多个，则随机取其中一个像素点作为灰度极小点；将当前图像区域的相邻区域按照各相邻区域的灰度极小点距离P0的距离从近到远排序（其中，如果存在距离相同者则先后不限），获得相邻区域的有序序列为ListNer={LN(i)}，LN(i)表示序列ListNer中第i个相邻区域，i为ListNer中元素的序号，令ie为从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的室内装饰墙安装设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S100，创建BIM三维模型，并在BIM三维模型中标记出各个钢架结构部件的安装位置；S200，获取BIM三维模型的应力分布图像，标记出应力分布图像中的应力集中区域和应力稳定区域；S300，对各个应力集中区域进行闭运算使各个应力集中区域的轮廓闭合，将各个轮廓闭合后的区域作为融合区域集合；S400，根据融合区域集合和各个应力稳定区域依次对BIM三维模型上的各个安装位置进行调整从而获得调整模型；S500，在BIM软件中对调整模型进行碰撞检查判断是否存在碰撞冲突，如果否则转到步骤S600；S600，在BIM软件中生成调整模型的渲染图，并根据渲染图创建施工工艺动画；S700，按照施工工艺动画对室内施工场地进行施工。2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的室内装饰墙安装设计方法，其特征在于，在S100中，所述BIM软件包括revit软件、HiBIM软件、Rhino软件、3DS Max软件、Artlantis软件、AccuRender软件和Lightscape软件中任意一种。3.根据权利要求1所述的一种基于BIM的室内装饰墙安装设计方法，其特征在于，在S100中，钢架结构部件包括镀锌方通，所述镀锌方通包括长
×
宽
×
高分别为120
×
120
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6镀锌方通、120
×
80
×
6镀锌方通、150
×
150
×
6镀锌方通和100
×
100
×
6镀锌方通，镀锌方通长、宽和高的单位为cm；镀锌方通安装在各个钢架结构部件的安装位置的安装方法为：使用化学螺栓将埋板固定于安装位置上，再在埋板焊接上所述镀锌方通并焊接12mm肋板加固。4.根据权利要求1所述的一种基于BIM的室内装饰墙安装设计方法，其特征在于，在S200中，标记出应力分布图像中的应力集中区域和应力稳定区域的方法包括以下步骤：对去噪后的应力分布图像进行灰度化获得灰度图，通过边缘检测算子获取灰度图的边缘线，以边缘线将灰度图划分成多个图像区域；令所有图像区域的像素灰度值的平均值为AVGgray；依次遍历各个图像区域，标记出图像区域中像素的平均灰度值大于AVGgray的所有图像区域作为应力集中区域；标记出图像区域中像素的平均灰度值小于或者等于AVGgray的所有图像区域作为应力稳定区域。5.根据权利要求1所述的一种基于BIM的室内装饰墙安装设计方法，其特征在于，在S200中，标记出应力分布图像中的应力集中区域和应力稳定区域的方法包括以下步骤：对去噪后的应力分布图像进行灰度化获得灰度图，通过边缘检测算子获取灰度图的边缘线，以边缘线将灰度图划分成多个图像区域；依次将各个图像区域划分为应力集中区域和应力稳定区域，具体为：遍历各个图像区域，记当前图像区域中的灰度极小点为P0，将与当前图像区域的所有相邻的图像区域记为相邻区域，取各个相邻区域的灰度极小点中灰度值最小的像素点记为LocMin；取各个相邻区域的灰度极小点中灰度值最大的像素点记为LocMax；取所有相邻区域的像素点的平均灰度值记为LocMean；计算应力倾向度Lean：Lean=||Gary(P0)
‑
LocMean|
‑
(Gary(LocMax)
‑
Gary(LocMin))|；其中，Gary()函数为取像素点的灰度值；灰度极小点是图像区域中灰度值最小的像素点；
将当前图像区域的相邻区域按照各相邻区域的灰度极小点距离P0的距离从近到远排序，获得相邻区域的有序序列为ListNer={LN(i)}，LN(i)表示序列ListNer中第i个相邻区域，i为ListNer中元素的序号，令ie为从1到N
‑
1的变量，N为当前图像区域的相邻区域的数量，标记序列ListNer中LN(N)为周边应力均衡区域；在ie的范围内遍历ListNer中各个LN(ie)，如果|Mean(LN(ie))
‑
Mean(LN(ie+1))|≥Lean则将相邻区域LN(ie)记为周边应力不均衡区域；否则将相邻区域LN(ie)记为周边应力均衡区域；其中，Mean()函数为取图像区域中所有像素点的灰度的平均值；如果存在周边应力不均衡区域，则将当前图像区域和对应的所有周边应力不均衡区域标记为应力集中区域，并将所有周边应力均衡区域标记为应力稳定区域；如果不存在周边应力不均衡区域，则标记将当前图像区域和所有周边应力均衡区域为应力稳定区域。6.根据权利要求1所述的一种基于BIM的室内装饰墙安装设计方法，其特征在于，在S300中，对各个应力集中区域进行闭运算使各个应力集中区域的轮廓闭合的方法为：对各个应力集中区域进行形态学闭运算，即先膨胀运算再腐蚀运算得到轮廓闭合后的区域。7.根据权利要求5所述的一种基于BIM的室内装饰墙安装设计方法，其特征在于，在S400中，根据融合区域集合和各个应...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈超鸿，罗卫军，杨兴，陈德胜，曾晓文，梁坚，张阳，黄家强，
申请(专利权)人：广东世纪达建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：