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利用Dynamo实现水泥工厂BIM设计中的非标准件快速建模的方法


技术摘要:
本发明公开了一种利用Dynamo实现水泥工厂BIM设计中的非标准件快速建模的方法,属于建筑信息模型的技术领域,该方法包括:将三维视图的旋转中心移到欲建非标准件的位置附近;运行Dynamo并进行可视化编程,编程完成后附着到Dynamo player中并运行;在欲建非标准件的两端  全部
背景技术:
建筑信息模型(Building  Information  Modeling,BIM)技术在建筑和工业设计领 域得到了飞速的发展,现代水泥工厂建设项目也深入融合了BIM技术,给水泥工厂EPC项目 带来了巨大的效益。三维模型是BIM技术的基础,如何快速精确地建立模型是水泥工厂设计 中应用BIM技术的首要任务,Revit是目前使用最为广泛的建模软件,该软件主要应用于民 用建筑领域,在用来做水泥工厂设计时尤其是在设计非标准件时还需要使用者自己开发出 一些功能以适应设计的需要和提高设计效率。 水泥工厂设计时有个环节是非标准件的设计,即工艺流程上两个相连的设备之间 需要溜子来输送物料或是需要风管来输送气流,这里的溜子和风管尺寸千差万别,不能形 成标准,即为非标准件,简称非标。谢煜芳等人提出了基于Revit的水泥工程三维非标准件 设计方法(申请号:201910781626.3),该方法创建了多个非标部件参数化族,在新建的空白 Revit项目下布置非标需要连接的设备模型(需要事先建立风管连接件口),然后利用Revit 风管系统和非标部件参数化族进行非标设计,最后利用Revit  API在Visual  studio平台下 进行二次开发来统计材料。该方法由于要利用Revit的风管系统,故一个非标就是一个 Revit项目文件(.rvt),与Revit的图元层次关系不符,按照Revit图元层次关系,一个非标 应为一个族模型(.rfa);该方法仍然需要很多人工步骤才能实现非标设计例如设备模型布 置需要人工确定设备模型的相对位置,风管系统需要人工一笔一画来绘制,参数化的非标 部件需要重复查询设备资料才能确定参数,再者非标部件的放置也需要相当时间和精力 等,计算式设计程度不高;非标设计要避免与结构梁柱和其它位置近的设备模型等干涉,该 非标设计方法不能很好得躲避结构梁柱,除非再插入梁板柱和其他设备等模型,这无疑又 增加了工作量;Revit  API二次开发时间很长,成本很高,不易实现。 Dynamo是一款Autodesk近年来推出的可视化编程软件,同样是编程的思维,同样 可以实现传统的Revit二次开发的功能,但它由有别与传统的Revit二次开发,它以计算式 设计(Computational  Design)为理念,采用“可视化编程语言”,学习成本低,即使不会编程 也可以简单的使用节点进行设计,目前在国外应用十分广泛。 目前非标设计有在AutoCAD中进行二维设计,这是传统的设计方法,设计效率低 下;另一种是在三维建模软件中,进行拉伸、扫掠、放样等进行三维设计,这种设计方法仍然 需要设计师一笔一画进行设计,设计效率也有待提高, 鉴于此,目前改进的方法是先设计出三维非标部件并参数化,根据要设计的非标 尺寸改变部件参数并进行拼接,首先该方法没有在车间模型项目环境下设计,设计非标时 不能有效避让其他设备和结构梁、柱等;非标设计完成后要重新布置到车间模型中,布置时 3 CN 111597610 A 说 明 书 2/6 页 需要对非标定位又是一项机械繁复的工作;在进行正向设计时,有时需要根据非标尺寸来 调整设备位置,在这种情况下该方法亦存在诸多不便。再者该方法仍然需要许多人工步骤, 计算式设计程度不高,没有充分利用计算机的计算模拟能力,这与使用的开发工具和开发 环境有一定关系,例如利用传统的Revit  API进行二次开发需要很好的编程基础,开发时间 长,门槛较高等缺点。Dynamo是近年来新流行起来编程软件,Revit2017以后的版本都默认 安装了该软件,Dynamo与Revit结合使用可以帮助用户实现自动创建模型、协调、模拟和分 析,继而突破BIM技术的既有限制。
技术实现要素:
鉴于此,为了解决现有技术存在的上述问题,本发明的目的在于提供一种利用 Dynamo实现水泥工厂BIM设计中的非标准件快速建模的方法以达到解决目前非标三维建模 中的不足之处,并进一步提高设计效率,以加强和推进BIM技术在水泥工厂EPC项目中的应 用。 本发明所采用的技术方案为:一种利用Dynamo实现水泥工厂BIM设计中的非标准 件快速建模的方法,该方法包括: (1)将三维视图的旋转中心移到欲建非标准件的位置附近; (2)运行Dynamo并进行可视化编程,编程完成后附着到Dynamo  player中并运行; (3)在欲建非标准件的两端布置有上游模型和下游模型,依次选择上游模型和下 游模型所在接口的三维边缘线; (4)输入非标编号; (5)根据相关设计规则和欲建非标准件所需要躲避的图元,确定非标走向; (6)通过Dynamo进行自动绘制直至程序运行结束,以自动生成名称为非标编号的 常规模型族; 上述各步骤能够充分利用Dynamo的可视化编程技术,从手工绘图转向程序自动设 计,大幅减少设计者所耗费的时间和精力。 进一步地,所述步骤(5)如下方法:以上游模型的接口中心作为参考中心,接口平 面为参考X-Y平面,通过设置ΔX、ΔY以及ΔZ的取值生成新的实体和新接口,以此重复,通 过ΔX、ΔY以及ΔZ的取值进行躲避图元且符合相关设计规则; 且非标走向由上游模型的接口建模到下游模型的接口; 在此过程中,无需对三维模型进行参数化且也不使用参数化的三维模型,而是通 过动态调整生成三维模型,进而在符合设计规范的同时能够躲避图元。 进一步地,所述步骤(5)如下方法:以下游模型的接口中心作为参考中心,接口平 面为参考X-Y平面,通过设置ΔX、ΔY以及ΔZ的取值生成新的实体和新接口,以此重复,通 过ΔX、ΔY以及ΔZ的取值进行躲避图元且符合相关设计规则; 且非标走向由下游模型的接口建模到上游模型的接口; 在此过程中,无需对三维模型进行参数化且也不使用参数化的三维模型,而是通 过动态调整生成三维模型,进而在符合设计规范的同时能够躲避图元。 进一步地,所述步骤(5)如下方法:以上游模型的接口中心作为参考中心,接口平 面为参考X-Y平面,通过设置ΔX、ΔY以及ΔZ的取值生成新的实体和新接口,以此重复,通 4 CN 111597610 A 说 明 书 3/6 页 过ΔX、ΔY以及ΔZ的取值进行躲避图元且符合相关设计规则; 以下游模型的接口中心作为参考中心,接口平面为参考X-Y平面,通过设置ΔX、Δ Y以及ΔZ的取值生成新的实体和新接口,以此重复,通过ΔX、ΔY以及ΔZ的取值进行躲避 图元且符合相关设计规则; 且非标走向为上游模型的接口和下游模型的接口朝向两者之间的中间方向; 在此过程中,无需对三维模型进行参数化且也不使用参数化的三维模型,而是通 过动态调整生成三维模型,进而在符合设计规范的同时能够躲避图元。 进一步地,所述相关设计规则包括《水泥工厂设计规范》GB  50295-2016;所述图元 包括建筑专业所涉及的梁、柱和电气专业涉及的电缆桥架,以确保对非标准件模型建立的 合理性和适用性。 进一步地,所述步骤(4)中的非标编号通过人为设定,以能够将非标准件自动生成 为常规模型族。 本发明的有益效果为: 1.采用本发明所提供的利用Dynamo实现水泥工厂BIM设计中的非标准件快速建模 的方法,仅在车间项目模型的三维视图下完成非标的设计且不需要额外的视图和窗口转 换,形象化程度高;该方法中是直接生成三维图元而不是复用参数化的三维图元(非标部件 族),在非标设计过程中可以及时看到非标和其他图元的相对位置,实现了非标的动态修 改,避免了后续再修改非标,提高了设计准确率;最后自动生成的非标模型为常规模型族, 其符合Revit图元层次关系,便于后续BIM技术的继续实施。 2.采用本发明所提供的利用Dynamo实现水泥工厂BIM设计中的非标准件快速建模 的方法,能够使设计者有更多的时间和精力关注设计本身,发现更多的设计选项,大量的机 械重复工作由Dynamo程序自动完成;另一方面,Dynamo可以更加方便和深入地应用模型中 的信息,提高BIM技术应用的深度和广度。 附图说明 图1是本发明所提供的利用Dynamo实现水泥工厂BIM设计中的非标准件快速建模 的方法中针对溜子的建模示意图; 图2是本发明所提供的利用Dynamo实现水泥工厂BIM设计中的非标准件快速建模 的方法的整体流程图; 附图标记如下: 1-上游模型,2-非标准件,3-下游模型。
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