一种基于聚类算法的建筑幕墙优化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于聚类算法的建筑幕墙优化方法及系统，包括：获取建筑曲面；进行幕墙网格划分；利用聚类算法对幕墙曲面进行归类；获取同类幕墙的几何特征参数均值；利用上述参数建立统一模板；对初始曲面与模板曲面展开误差分析；基于误差分析结果对聚类算法输入参数进行智能寻优；输出最优方案的幕墙曲面，其余曲面进入下一轮循环。可以自动并且快速地对幕墙曲面进行归类与优化，尽可能以统一的幕墙模板曲面来替代原幕墙曲面，极大程度减少幕墙模板的数量与加工难度，缩短加工周期，降低制造成本，可以广泛应用于建筑幕墙优化领域，尤其适用于对建筑造型曲面精度要求高，且幕墙面板划分较为均匀的工程项目。面板划分较为均匀的工程项目。面板划分较为均匀的工程项目。

【技术实现步骤摘要】
一种基于聚类算法的建筑幕墙优化方法及系统


[0001]本专利技术属于建筑幕墙设计优化
，更具体地，涉及一种基于聚类算法的建筑幕墙优化方法及系统。

技术介绍

[0002]随着社会经济与文化的快速发展，人们对建筑美学有了更高追求，传统规则的建筑造型已逐渐不能满足人们的审美需求，设计师更青睐于使用灵活多变的自由曲面来赋予建筑更多的可能性。对于这些几何形态复杂的建筑来说，要对其空间曲面造型进行完美诠释，必须使用众多幕墙面板去组装拼凑，而这些面板中势必含有大量的双曲面板。双曲面板具有加工难度大、周期长、成本高的特点，过多的双曲面板会给建筑施工建造带来一系列问题。在实际工程中，常见的解决方法是将双曲面板在一定精度范围内拟合为单曲面板，甚至进一步拟合为平面面板。在降低单块面板的加工难度方面，该方法的确可以起到一定的效果，但是对于使用玻璃纤维增强混凝土(Glass fiber Reinforced Concrete，GRC)这类材料的幕墙面板来说，每一块面板都是依靠模具浇筑而成，通过该方法优化得到的幕墙面板不能保证几何形态完全一致，因此并不能减少模具的种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于聚类算法的建筑幕墙优化方法，其特征在于，包括：S1：获取建筑造型曲面的三维模型；S2：基于建筑造型曲面开展网格划分，得到若干个独立的初始幕墙曲面；S3：依据各初始幕墙曲面的几何特征，设置K
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Means算法各项输入参数；S4：利用K
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Means算法对所有初始幕墙曲面进行聚类分析，将初始幕墙曲面其划分为多个群组；S5：获取各群组中的所有初始幕墙曲面的几何特征参数的平均值；S6：基于参数平均值建立各群组幕墙的统一幕墙模板；S7：将各群组幕墙的统一幕墙模板定位至各群组内的各初始幕墙曲面上；S8：基于统一幕墙模板与初始幕墙曲面进行误差分析；S9：基于误差分析结果，利用智能优化算法对K
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Means算法的输入参数进行优化；S10：得到K
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Means算法输入参数的最优结果后，输出满足要求的初始幕墙曲面，而将不满足要求的初始幕墙曲面设为新的初始幕墙曲面，开始下一轮循环计算。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，对于平面三角形网格利用Delaunay三角形网格划分算法开展网格划分，对于空间四边形网格依据曲面UV开展网格划分。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S3中的K
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Means算法各项输入参数包括群组数量和聚类依据，其中，群组数量用来控制初始幕墙曲面具体分为多少组数，初始值设为小于初始幕墙曲面总数的任意值；聚类依据包含一系列能反映所有初始幕墙曲面几何特征的参数，以此为基础来对所有初始幕墙曲面进行聚类分组。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S5中的几何特征参数参考聚类依据参数，几何特征参数能够与参考聚类依据参数一致，或者几何特征参数根据几何生成逻辑进行略微调整。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S6包括：将原点作为幕墙面板的任意一点，同时也是基准点，依据几何特征参数的平均值，分别求出幕墙面板其余各点在空间中相对于基准点的具体位置，依次连接各点形成封闭的且无自相交的空间曲面，即为所需幕墙模板，每个群组只需要一个统一幕墙模板。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S7包括：采用三点定位或平面定位将各群组幕墙的统一幕墙模板定位至各群组内的各初始幕墙曲面上。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：张慎，孟凡凯，杨浩，尹鹏飞，
申请(专利权)人：中南建筑设计院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：