一种基于BIM技术的建筑装饰构件参数化优化方法及系统与流程

本发明涉及建筑装饰领域，具体为一种基于bim技术的建筑装饰构件参数化优化方法及系统

背景技术：

1、当前，我国的建筑业面临着转型升级，bim技术将会在这场变革中起到关键作用，将推进建筑信息模型(bim)等信息技术在工厂设计、施工和运行维护全过程的应用。bim(building information modeling)即建筑信息模型，开启了建设工程数字化新时代，bim具有精细的物理结构几何、丰富的参数化特点，能够直观详细表达构件或项目信息、控制管理；公开号为cn109057250a的发明专利公开了一种装配式卫生间施工方法；其利用bim建模软件进行三维模型建模，从而实现防水底盘和踢脚线的安装；公开号为cn110685408a的发明专利公开了一种基于bim的扇形与三角形金属屋面板的施工方法及结构；通过bim实体模型对现场金属面板的安装进行区域划分和编号以及监控施工；bim技术作为一种建筑信息管理技术，其优点在于可以对建筑实施中的设计、建造进行数字化的管理和透明监控，但其缺点在于缺乏特定构件参数设置、参数之间关联性的等式分析、横向与纵向同时变量等参数化应用；且在现有的建筑装饰领域；利用铝合金板材进行拼接挂在墙面上，而利用bim技术对于铝合金板材在墙面上的拼接进行建模已经成为一种趋势；而目前的拼接技术中，多采用尺寸相同的板材在墙面的各个位置进行拼接，并没有根据墙面上位置的不同来选择不同尺寸的板材，其次也没有在板材的尺寸和板材的数量之间进行平衡，过多的板材数量会加大材料的耗费；过大的板材尺寸又会导致美观度不够；且在板材拼接时百叶的安装上也没有考虑到不同位置进气换气的需求不同，并没有选择合适尺寸的百叶窗，以上都是现有的建筑装饰领域中bim技术无法解决的问题。

2、(一)解决的技术问题

3、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于bim技术的建筑装饰构件参数化优化方法及系统

4、(二)技术方案

5、一种基于bim技术的建筑装饰构件参数化优化方法，包括以下步骤：第一步，进行bim三维建模，建模软件采用revit，通过三维建模模拟整个墙面的形状、面积以及挂墙面拼接铝合金板的具体数量。

6、进一步地，第二步骤：对整个墙面拼接铝合金板的数量设置最大值kmax和最小值kmin，保证整个墙面所用拼接铝合金板材的数量在kmax和kmin之间，利用建模软件对整个墙面进行切割和区域划分，并对不同的区域进行编号。

7、进一步地，第三步骤：通过建模软件设置算法对墙面内不同区域的板材尺寸进行计算，并将计算出的不同区域的不同板材的尺寸进行统一规划，将规划好的不同板材进行编号拼接入适当的位置；并对计算规划后的板材总数进行统计，若统计板材数量在kmax和kmin之间，则继续使用该算法进行计算；若统计出板材数量大于kmax或小于kmin，则对算法进行调整。

8、进一步地，第四步骤：通过铝合金卡接角码对两个相邻的铝合金板材进行拼接，通过计算出的不同区域内的相邻板材的尺寸来设置算法计算卡接铝合金角码的尺寸。

9、进一步地，第五步骤：通过对整个墙面上通风量以及换气量的需求进行计算模拟，计算出需要的百叶数量，并将百叶数量设置最大值qmax和最小值qmin，计算出的百叶数量大于qmax或者小于最小值qmin时，调整算法重新计算百叶数量。

10、进一步地，第六步骤：设置算法根据墙面的不同位置区域来确定不同位置区域内的百叶数量，且根据该位置区域内的相邻铝合金板材的尺寸来确定与其连接的百叶的尺寸。

11、进一步地，第七步骤：在将板材数量和尺寸、卡接角码的数量和尺寸以及百叶的数量和尺寸进行计算完成后进行模拟拼接；在拼接过程中利用bim监控系统进行实时监控。

12、进一步地，在第二步骤内，经过墙面的形状和面积计算后，找到墙面的中心点设置为o0点，以o0为原点设置x轴和y轴，以o0点为原点出发沿着y轴设置距离o0点为β、β+β2、β+β2+β3—β+β2+β3.......+βt的点为区域点，沿着各个区域点设置与x轴平行的轴，上下区域点包围的区域即为拼接区域；通过建模软件将各个拼接区域标注为α0区、α1区、α2区.......at区；在α0区内，铝合金板材的尺寸为宽度为固定值δ，设置δ值等于1200mm，铝合金板材的高度为βmm，以α0区区域点原点为基准点，沿着α0区x轴左右方向，设置离α0区区域点原点最近的铝合金板材的长度为宽度δ-50mm＝1150mm；设置该值为e0，从离α0区区域点最近点到最远点的铝合金板材长度为e0+p、e0+p2、e0+p3........；其中p为一个随机值，该值根据具体的墙面装饰需求确定，也可以为0，且在α0区域内铝合金板材的高度为固定值βmm，在α0区域内铝合金板材的数量为(β-240)mm/250mm+1；按照上述方式，在α1区域内铝合金板材的宽度依然为固定值δ＝1200mm，设置离α1区区域点原点最近的铝合金板材的长度为宽度δ-50mm＝1150mm；设置该值为e0，从离α1区区域点最近点到最远点的铝合金板材长度为e0+p、e0+p2、e0+p3........，在α1区域内铝合金板材的高度为β2，数量为(β2-240)mm/250mm+1，类推直至at区域；各个区域内的铝合金板材的宽度不变；长度和高度按照上述方式计算。

13、进一步地，在第三步骤内；将每个区域内的铝合金板材数量相加，即总数为((β-240)mm/250mm+1)+((β2-240)mm/250mm+1)+((β3-240)mm/250mm+1)+...((βt-240)mm/250mm+1)；该铝合金板材数量相加之和需要在kmax和kmin之间，若大于kmax或者小于kmin则需要调整β的数值。

14、进一步地，在第四步骤内；在α0区域内对相邻铝合金板材的卡接铝合金角码尺寸进行计算；铝合金角码的宽度为固定值δ+z；其中δ的值为固定值1200mm，而z的值则大于25mm小于50mm；铝合金角码的高度为固定值23.5mm，在α0区域区域，卡接在铝合金板材长度为e0到e0+p之间的铝合金角码的长度为e0/3；卡接在铝合金板材长度为e0+p和e0+p2之间的铝合金角码的长度为(e0+p)/3；卡接在铝合金板材长度为e0+p2和e0+p3之间的铝合金角码的长度为(e0+p2)/3；以此类推；至at区域，各个铝合金角码的宽度和高度不变；长度按照上述方式计算。

15、进一步地，在第五步骤内；根据通风面积计算公式q＝v·sv，其中模拟q为墙面上的通风总量不变，v为通风速度不变，通过上述公式计算出墙面上需要的通风总面积sv；将α0-at区域内的区域长度均设置为lt，其各个区域的面积为s0＝β·lt；s1＝β2·lt.....st＝βt·lt；其面积总和为s，则α0区域内的通风百叶面积为β·lt/s×sv；依次类推at区域内的通风百叶面积为βt·lt/s×sv。

16、进一步地，在第五步骤内；在α0区域内，设置百叶窗的宽度θ为固定值500mm；长度等于固定值l为θ-50mm＝450mm；高度为β；则在α0区域内，百叶窗的数量为(β·lt/s×sv)/l×β；依次类推在at区域内，百叶窗的数量为(βt·lt/s×sv)/l×βt；将各个区域内的百叶窗数量相加得到总数须在最大值qmax和最小值qmin之间，若不在这个范围内则调整β值。

17、进一步地，还包括一种基于bim技术的建筑装饰构件参数化优化系统；其包括多块铝合金板材；多块铝合金板材之间通过底部和上部的卡接铝合金角码进行卡接，每块铝合金板材的下侧面和上侧面均设置有卡接柱。

18、进一步地，卡接铝合金角码包括底面、左侧面和右侧面；前后面为空腔，在卡接时将卡接铝合金角码从铝合金板材的上面和下面卡入两块相邻的铝合金板材拼接部，卡接铝合金角码的底面上设置有多个和卡接柱相配合的卡接槽。

19、进一步地，百叶包括长度边、侧边和高度边；其百叶的侧面上设置有多条通风窗口。

20、(二)有益效果

21、本发明通过bim模拟技术对墙面装饰中的铝合金板材拼接的数量、尺寸以及拼接方式进行模拟，实现了墙面装饰的规范化、高效化和透明化；并根据墙面的不同位置对其进行位置区域划分；对不同区域内的铝合金板材的尺寸和数量进行模拟；通过对标准数量的比较来修正算法得到标准的铝合金板材尺寸从而降低了板材材料的耗费；通过对墙面整个通风面积的计算来确定各个区域内的百叶的数量以及面积；得出最优的百叶数量和尺寸；通过特定构件参数设置、参数之间关联性的等式分析、横向与纵向同时变量等参数化应用。

技术实现思路