【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程bim设计领域，尤其涉及建筑物中的管线综合设计，具体是一种基于bim的三维空间管线自动布设方法。
技术介绍
1、大型建筑工程一般都有多种管线系统，特别是工业厂房，其管线系统更为复杂，有生活给水系统、排水系统、消火栓给水系统、喷淋系统、通风系统、消防排烟系统、电气线路管道系统等数十种管线系统，对管线系统设计配合度要求极高。传统的管线系统设计，采用cad等二维绘图软件，在初步完成建筑物结构设计的基础上，由多个专业人员首先约定基本的配合原则，然后分别独立开展设计内容，对重要的建筑物部位进行专业间会签，粗放地完成设计配合。这样的管线设计存在多方面的问题：1、配合不及时，某个专业的设计变更不能及时传递到其他配合专业，会造成配合专业图纸错误和设计返工；2、配合不全面，许多非关键部位缺少专业间核对；3、配合不够准确，在多种管线交叉较多的情况下原则性的配合约定失效，不能确定交叉位置管线布设的设计细节，对管线的高度和平面位置定位不准确；4、配合效率低，当发现a系统与b系统出现碰撞错误时，修改a系统来避免冲突的同时可能又会引起a系统与c系统的管线出现新的碰撞冲突。
2、当前较为先进的设计方法是采用bim技术进行三维协同设计，各专业设计人员基于同一个协同平台对各管线系统进行综合建模，减少了一些配合上的问题。但是，当前的bim软件功能不够全面，人工进行综合管线布设配合，须要耗费大量的人力和时间，特别是对于水电站、水泵站、大型工业厂房等复杂建筑物，每一层建筑结构都不相同，让管线综合设计更加繁琐，所花的精力和时间与其对应的价值
技术实现思路
1、为了解决当前大型复杂建筑工程管线综合设计存在的难点痛点问题，本专利技术提供了一种基于bim的三维空间管线自动布设方法，根据二维管线系统原理图在三维空间自动生成可视化的管线布设方案，包括管道、管件、管道附件、电气线路管道等，也包括依附于管道安装的小型阀门和仪表，如压力表、电磁流量计、止回阀等。本专利技术方法能自动提供较优的管线布置方案，提高了管线系统布设效率。本专利技术采用的技术方案是：
2、一种基于bim的三维空间管线自动布设方法，包括以下步骤：
3、s1、建立bim管线系统标准构件库；
4、所述bim管线系统是按照特定规则和顺序把一系列的设备、装置、阀门、开关、仪表以及它们的附件用管线组合连接起来，并能独立实现特定功能目标的系统；
5、所述标准构件库是所述bim管线系统所用到的相关各类标准构件的集合；
6、所述标准构件是模型构件所有数据和信息的统一体，包含构件编码、三维实体模型、二维符号模型、功能描述、空间尺寸、技术参数以及构件信息关联关系；
7、所述构件编码是所述标准构件的代码，用于所述标准构件所有信息的存储、管理和查询，具有唯一性；
8、所述三维实体模型，用于在三维空间中进行布置并占用一定空间；
9、所述二维符号模型，用于绘制管线系统原理图；
10、所述管线系统原理图，为用来表示各类设备、装置、阀门、开关、仪表及其连接管线的基本组成、接口类型、连接关系以及系统的作用和状态的一种二维空间图，采用各类二维符号模型组合绘制，是三维空间进行管线布设的基础，与三维空间中管线布设的各类设备、装置、阀门、开关、仪表有一一对应的关系；
11、所述功能描述用于说明标准构件在管线系统中起到的作用和功能；
12、所述空间尺寸用于说明标准构件在三维空间内所占用的空间，为标准构件的布置和碰撞检测提供依据；
13、所述技术参数用于确定标准构件的型号、规格、接口、材质、过流介质，决定标准构件的具体用途，并为标准构件在管线系统中的连接提供依据；
14、所述构件信息关联关系，是指标准构件各方面信息的关联和一致，让标准构件成为一个特定的信息综合体，包括二维符号模型与三维实体模型的一一对应关系，包括二维符号模型的接口的系统类型、数量、尺寸与三维实体模型的一致性，为通过二维管线系统原理图自动生成三维空间管线布设方案奠定基础；
15、s2、建立bim管线系统标准空间库；
16、所述标准空间库是建筑物内与管线系统相关的标准空间的集合，包含管道或电缆井、管道或电缆层、管道或电缆沟、管道孔、人行通道、各类房间；
17、所述标准空间是建筑物空间相关特性信息的统一体，包含空间编码、空间描述、三维空间体、二维空间面、空间信息关联关系；所述标准空间在所述标准空间库中没有明确的外形、边界和尺寸，只有在具体的建筑物中应用时才会被赋予具体的外形和边界；
18、所述空间编码是所述标准空间的代码，用于所述标准空间所有信息的查询，具有唯一性；
19、所述空间描述，指所述标准空间的名称、基本用途和基本功能；
20、所述三维空间体，是所述标准空间在三维bim空间里的映射，在所述标准空间库中没有明确的外形和尺寸，在具体三维空间中确定其边界和尺寸；
21、所述二维空间面是所述标准空间在二维系统原理图中的映射，可以用于表示把特定的设备和管线布置在特定的所述标准空间里；
22、所述空间信息关联关系，是指所述标准空间各方面信息的关联和一致，设备标准构件的二维符号模型在所述标准空间的所述二维空间面时，对应地，设备标准构件的三维实体模型应该出现在所述标准空间的三维空间体内，由此建立所述二维空间面与所述三维空间体的一一对应关系，实现所述三维空间体与二维空间面内的设备联动；
23、s3、建立管线系统三维实体模型在三维空间体中的空间布设要求；
24、所述空间布设要求，是指管线系统的各三维实体模型在各所述标准空间的所述三维空间体内布设时应当遵循的基本规则，主要是管线距离地面的净高；
25、s4、建立管线系统三维实体模型与各类bim实体构件的空间配合准则；
26、所述bim实体构件是指建筑物bim模型中具有空间体积的模型构件，包括梁、板、柱子、墙、窗户、以及管线系统各类三维实体模型；
27、所述空间配合准则，是指管线系统各类三维实体模型在三维空间布置上与各类bim实体构件的空间位置关系准则，包括各类bim实体构件内部和周边空间；
28、s5、建立标准空间占用评价规则；
29、管线系统布设有多个方案，不同的布设方案会选择占用不同类型和数量的所述标准空间；所述标准空间占用评价规则，是对管线系统布设方案占用所属标准空间的合理性进行评价时所遵循的规则，用于计算各个管线系统布设方案的所述标准空间占用合理性；
30、所述管线系统原理图中，会确定主要设备、装置、阀门、开关和仪表所布设的标准空间，也会确定管线及其附件所要通过的主要所述标准空间，但并不能完全确定所有管线及其附件布设所要经过的全部所述标准空间；所述管线系统原理图中没有确定的所述标准空间，由计算机自动进行选择，并按照所述标准空间占用评价规则对所述标准空间占用合理性进行评本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于BIM的三维空间管线自动布设方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于BIM的三维空间管线自动布设方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述BIM管线系统，包括技术供水系统、渗漏和检修排水系统、压缩空气系统、油系统、水力监视测量系统、生活给水系统、消防给水系统、液压操作系统、电气线路管道系统、空调通风系统、供暖系统。
3.根据权利要求1所述的基于BIM的三维空间管线自动布设方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述的标准构件，其类别包括各类设备、仪器、仪表、灯具、管道、管件、管道附件、开关、电气线路管道、消火栓、水泵。
4.根据权利要求1所述的基于BIM的三维空间管线自动布设方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述管线系统原理图包括技术供水系统原理图、排水系统原理图、压缩空气系统原理图、油系统原理图、水力监视测量系统原理图、消防给水系统原理图、液压操作系统原理图、电气系统原理图、空调通风系统原理图、供暖系统原理图。
5.根据权利要求1所述的基于BIM的三维空间管线自动布设方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述管
6.根据权利要求1所述的基于BIM的三维空间管线自动布设方法，其特征在于：所述步骤S4中，所述空间配合准则包括两类，一类是管线类三维实体模型与BIM实体构件的配合准则，参照表3；另一类是非管线类三维实体模型与BIM实体构件的配合准则，参照表4。
7.根据权利要求1所述的基于BIM的三维空间管线自动布设方法，其特征在于：所述步骤S6中，所述BIM管线系统布设的优先级顺序，参照以下基本原则：大管径管线布设的优先级高于小管径管线；无压管道布设的优先级高于有压管道；动力性管道的优先级高于一般性管道；同等情况下，造价高的管线优先级高于造价低的管线。
8.根据权利要求1所述的基于BIM的三维空间管线自动布设方法，其特征在于：所述步骤S7中，所述管线布设方案评价规则的指标体系包括管线长度、转弯次数、穿墙次数、房间净高、管线分散程度、标准空间占用合理性。
9.根据权利要求1所述的基于BIM的三维空间管线自动布设方法，其特征在于：所述步骤S13中，将综合效果函数F值最高的管线综合布设方案展示给设计人员作为基础推荐方案，用于后续设计人员进行优化修改和局部调整。
10.根据权利要求1所述的基于BIM的三维空间管线自动布设方法，其特征在于：所述步骤S12～S14中，计算机根据步骤S1～S11的要求、规则和条件自动生成管线布设方案时，先生成单个的管线系统1的布设方案，由设计人员进行修改调整后，再自动生成管线系统2的布设方案，由此逐步生成整个综合布设方案的模型。
...【技术特征摘要】
1.一种基于bim的三维空间管线自动布设方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于bim的三维空间管线自动布设方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述bim管线系统，包括技术供水系统、渗漏和检修排水系统、压缩空气系统、油系统、水力监视测量系统、生活给水系统、消防给水系统、液压操作系统、电气线路管道系统、空调通风系统、供暖系统。
3.根据权利要求1所述的基于bim的三维空间管线自动布设方法，其特征在于：所述步骤s1中，所述的标准构件，其类别包括各类设备、仪器、仪表、灯具、管道、管件、管道附件、开关、电气线路管道、消火栓、水泵。
4.根据权利要求1所述的基于bim的三维空间管线自动布设方法，其特征在于：所述步骤s1中，所述管线系统原理图包括技术供水系统原理图、排水系统原理图、压缩空气系统原理图、油系统原理图、水力监视测量系统原理图、消防给水系统原理图、液压操作系统原理图、电气系统原理图、空调通风系统原理图、供暖系统原理图。
5.根据权利要求1所述的基于bim的三维空间管线自动布设方法，其特征在于：所述步骤s3中，所述管线系统三维实体模型在三维空间体中的空间布设要求，参照表2。
6.根据权利要求1所述的基于bim的三维空间管线自动布设方法，其特征在于：所述步骤s4中，所述空间配合准则包括两类，一...
【专利技术属性】
技术研发人员：结少鹏，乔艳伟，王文杰，程欢，虞鸿，叶旻，
申请(专利权)人：浙江省水利水电勘测设计院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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