CN109933900A - 一种基于bim技术的施工三维场布建模方法 - Google Patents

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李振华
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Abstract

根据本发明所涉及的一种基于BIM技术的施工三维场布建模方法，因为对施工现场的CAD规划平面图进行简化及添加基本施工设施得到预处理平面图后，再利用三维建模软件及三维可视化工具软件对预处理平面图进行三维建模并渲染及动画化。本发明基于BIM(建筑信息模型)技术。即，对施工现场的建设工程及设施的物理和功能特性进行数字化表达，所以，本发明相对于传统的CAD场布方法，具有使施工现场场布可视化和仿真化的优点，可以清晰明了的展示出施工生产生活场地、材料堆放和加工场地等布局的具体情况。

Description

一种基于BIM技术的施工三维场布建模方法
技术领域
本发明属于建筑施工领域，具体涉及一种基于BIM技术的施工三维场布建模方法。
背景技术
建筑工程施工现场场布是指对涉及工程总平面的场地进行功能区域划分，目的是使办公、生活、施工等功能区域独立，便于管理及互相协作，避免出现因功能区域规划不合理造成的二次搬运，缩短相关工序的等待时间，提高施工效率。
目前，建筑工程施工现场场布建模多使用基于CAD技术的方法，此类方法在应用中为施工现场场布提供了便利。但不可忽视的是，此类方法在应用时也存在着一些不足：(1)传统的CAD二维场地布置仅仅只能表示各建筑物以及各区域的大概位置，不能体现楼层落差空间效果等情况，没有很好的可视化。(2)传统的CAD二维场地布置由于模型精度低，仅仅只能达到俯视的效果，对施工现场造成很多的困扰。比如材料堆放紊乱，材料二次搬运，道路规划不规范等。(3)对项目工序复杂，施工机械较多，场布变换频繁，各工种需要穿插进行，场地使用限制等因素，传统的CAD由于缺乏建筑工程的相关数据参数致使无法达到合理进行项目场布的要求。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于BIM技术的施工三维场布建模方法，用于利用三维建模软件以及三维可视化工具软件将施工现场的CAD规划平面图转化为对应的三维最终场布模型。
本发明提供了一种基于BIM技术的施工三维场布建模方法，具有这样的特征，包括如下步骤：
步骤S1：对施工现场的CAD规划平面图的环境信息及附加信息进行简化得到简化平面图；
步骤S2：按工程现场情况在简化平面图中添加基本施工设施得到预处理平面图；
步骤S3：使用三维建模软件对预处理平面图的电子文档进行三维建模得到初始场布模型；
步骤S4：使用三维可视化工具软件对初始场布模型进行材质处理得到中间场布模型；
步骤S5：使用三维可视化工具软件对中间场布模型进行渲染及动画化得到最终场布模型。
在本发明提供的基于BIM技术的施工三维场布建模方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤S1中，环境信息包括指北针、风玫瑰、高程点以及工程建筑内部的填充块。
在本发明提供的基于BIM技术的施工三维场布建模方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤S1中，简化平面图中包括场地轮廓、建筑轮廓以及道路。
在本发明提供的基于BIM技术的施工三维场布建模方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤S2中，基本施工设施包括工程场地涉及的各种通道、塔吊以及施工电梯。
在本发明提供的基于BIM技术的施工三维场布建模方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤S3中，三维建模软件为Sketchup软件。
在本发明提供的基于BIM技术的施工三维场布建模方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤S3中，包括以下子步骤：
步骤S3-1:将预处理平面图的电子文档导入三维建模软件得到第一场布平面模型；
步骤S3-2:将第一场布平面模型中的数据设置为十进制且数据单位设置为毫米得到第二场布平面模型；
步骤S3-3:在第二场布平面模型上对施工区域与通道进行区分并对第二场布平面模型进行三维建模得到第一场布三维模型；
步骤S3-4:根据现场情况在第一场布三维模型中设置工程使用设施模型得到第二场布三维模型；
步骤S3-5:在第二场布三维模型中设置生活使用设施模型得到初始场布模型。
在本发明提供的基于BIM技术的施工三维场布建模方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤S4中，三维可视化工具软件为Lumion软件。
在本发明提供的基于BIM技术的施工三维场布建模方法中，还可以具有这样的特征：其中，工程使用设施模型包括基坑、塔吊加工棚、围墙、大门、外架以及施工电梯；生活使用设施模型包括工人板房，停车位，卫生间、食堂以及运动场。
在本发明提供的基于BIM技术的施工三维场布建模方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤S4中，中间场布模型中设置有环境配景模型，该环境配景模型包括中间场布模型周围的已有建筑、人群以及车辆。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的基于BIM技术的施工三维场布建模方法，因为对施工现场的CAD规划平面图进行简化及添加基本施工设施得到预处理平面图后，再利用三维建模软件及三维可视化工具软件对预处理平面图进行三维建模并渲染及动画化。本发明基于BIM(建筑信息模型)技术。即，对施工现场的建设工程及设施的物理和功能特性进行数字化表达，所以，本发明相对于传统的CAD场布方法，具有使施工现场场布可视化和仿真化的优点，可以清晰明了的展示出施工生产生活场地、材料堆放和加工场地等布局的具体情况。通过多视角查看场地布置细节，方便多方案综合比对。即使施工场地受限，仍可以充分利用场地资源做好现场建模工作。可以直观的展示出各楼层区域的空间立体效果，能充分考虑场布的制约因素，从而提前做出预判。既可以保证施工生产各个层面、各道工序的顺利开展，也可以树立良好的施工企业形象。同时本发明由于将模型的三维建模与渲染动画化分开处理，使得本发明更所涉及的软件操作更为简单，极大的缩短了场布模型的渲染时间以及增强了场布模型的渲染效果。
附图说明
图1是本发明的实施例中基于BIM技术的施工三维场布建模方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的基于BIM技术的施工三维场布建模方法作具体阐述。
如图1所示，一种基于BIM技术的施工三维场布建模方法S100，包括如下步骤：
步骤S1:对施工现场的CAD规划平面图的环境信息及附加信息进行简化得到简化平面图；环境信息包括指北针、风玫瑰、高程点以及工程建筑内部的填充块。简化平面图中包括场地轮廓、建筑轮廓以及道路。
在本实施例中，对施工现场的CAD规划平面图中，将其中的解释标注类文字信息与不体现可见物理结构的图标进行删除，如指北针、风玫瑰、绿化区表示点域、等高线、高程点、建筑信息文字以及文字注释信息。删除后得到简化平面图，在简化平面图中，仅存在施工场地轮廓、建筑轮廓以及道路。
步骤S2:按工程现场情况在简化平面图中添加基本施工设施得到预处理平面图；基本施工设施包括工程场地涉及的各种通道、塔吊以及施工电梯。
在本实施例中，根据施工规程和现场实际情况添加基本施工设施，具体有连通施工场地场内场外的各种通道、放置塔吊和施工电梯。同时再添加生产辅料的加工区域，如混凝土搅拌区、混凝土模板加工区以及砌块堆放区
步骤S3:使用三维建模软件对预处理平面图的电子文档进行三维建模得到初始场布模型，包括以下子步骤；
步骤S3-1:将预处理平面图的电子文档导入三维建模软件得到第一场布平面模型；
步骤S3-2:将第一场布平面模型中的数据设置为十进制且数据单位设置为毫米得到第二场布平面模型；
步骤S3-3:在第二场布平面模型上对施工区域与通道进行区分并对第二场布平面模型进行三维建模得到第一场布三维模型；
步骤S3-4:根据现场情况在第一场布三维模型中设置工程使用设施模型得到第二场布三维模型；
步骤S3-5:在第二场布三维模型中设置生活使用设施模型得
到初始场布模型。
工程使用设施模型包括基坑、临时搭建物、塔吊加工棚、围墙、大门、生产区设备、刚爬架、外架以及施工电梯；生活使用设施模型包括工人板房，停车位，卫生间、食堂以及运动场。
在本实施例中，通过使用三维建模软件使得得到的初始场布模型轻量化，即在模型表示清晰的前提下，使模型的数据含量尽可能的精简，如此，模型在软件运行时的迅速性与流畅性大大提高。但此类三维建模软件只关注实现三维建模的真实效果及以追求模型的轻量化，而不具备工程参数信息。三维建模软件优选为Sketchup(草图大师)软件。Sketchup(草图大师)软件是一款界面简洁、操作简单的三维建模软件。
步骤S4:使用三维可视化工具软件对初始场布模型进行材质处理得到中间场布模型；中间场布模型中设置有环境配景模型，该环境配景模型包括中间场布模型周围的已有建筑、人群以及车辆。
在本实施例中，三维可视化工具软件通过为模型中的道路、草地、基坑等赋予对应的真实材质对初始场布模型进行材质处理，进而使得得到的中间场布模型具极强的可视性与仿真性，能直观的反应出模型内建筑、设备、设施、功能区、通道以及周围环境构成等具体元素。三维可视化工具软件优选为Lumion软件。
步骤S5:使用三维可视化工具软件对中间场布模型进行渲染及动画化得到最终场布模型。
在本实施例中，三维可视化工具软件通过按照施工现场实际情况对中间场布模型进行渲染，包括调节太阳光的朝向与照度，在模型中阴影区域的设置等。而后在该三维可视化工具软件中将中间场布模型动画化，进而使得得到的最终场布模型不仅具有中间场布模型的所以有点而且能直观动态的反应出三维最终场布模型对应的接近真实的自然环境。三维可视化工具软件优选为Lumion软件。通过Lumion软件与Sketchup软件的配合使用使得模型的渲染时间更短，渲染效果更强。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的基于BIM技术的施工三维场布建模方法，因为对施工现场的CAD规划平面图进行简化及添加基本施工设施得到预处理平面图后，再利用三维建模软件及三维可视化工具软件对预处理平面图进行三维建模并渲染及动画化。本实施例基于BIM(建筑信息模型)技术。即，对施工现场的建设工程及设施的物理和功能特性进行数字化表达，所以，本实施例相对于传统的CAD场布方法，具有使施工现场场布可视化和仿真化的优点，可以清晰明了的展示出施工生产生活场地、材料堆放和加工场地等布局的具体情况。通过多视角查看场地布置细节，方便多方案综合比对。即使施工场地受限，仍可以充分利用场地资源做好现场建模工作。可以直观的展示出各楼层区域的空间立体效果，能充分考虑场布的制约因素，从而提前做出预判。既可以保证施工生产各个层面、各道工序的顺利开展，也可以树立良好的施工企业形象。同时本实施例由于将模型的三维建模与渲染动画化分开处理，使得本实施例更所涉及的软件操作更为简单，极大的缩短了场布模型的渲染时间以及增强了场布模型的渲染效果。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于BIM技术的施工三维场布建模方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1:对施工现场的CAD规划平面图的环境信息及附加信息进行简化得到简化平面图；
步骤S2:按工程现场情况在所述简化平面图中添加基本施工设施得到预处理平面图；
步骤S3:使用三维建模软件对所述预处理平面图的电子文档进行三维建模得到初始场布模型；
步骤S4:使用三维可视化工具软件对所述初始场布模型进行材质处理得到中间场布模型；
步骤S5:使用所述三维可视化工具软件对所述中间场布模型进行渲染及动画化得到最终场布模型。
2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的施工三维场布建模方法，其特征在于：
其中，在步骤S1中，所述环境信息包括指北针、风玫瑰、高程点以及工程建筑内部的填充块。
3.根据权利要求1所述的基于BIM技术的施工三维场布建模方法，其特征在于：
其中，在步骤S1中，所述简化平面图中包括场地轮廓、建筑轮廓以及道路。
4.根据权利要求1所述的基于BIM技术的施工三维场布建模方法，其特征在于：
其中，在步骤S2中，所述基本施工设施包括工程场地涉及的各种通道、塔吊以及施工电梯。
5.根据权利要求1所述的基于BIM技术的施工三维场布建模方法，其特征在于：
其中，在步骤S3中，所述三维建模软件为Sketchup软件。
6.根据权利要求4所述的基于BIM技术的施工三维场布建模方法，其特征在于：
其中，在步骤S3中，包括以下子步骤：
步骤S3-1:将所述预处理平面图的电子文档导入所述三维建模软件得到第一场布平面模型；
步骤S3-2:将所述第一场布平面模型中的数据设置为十进制且数据单位设置为毫米得到第二场布平面模型；
步骤S3-3:在所述第二场布平面模型上对施工区域与所述通道进行区分并对所述第二场布平面模型进行三维建模得到第一场布三维模型；
步骤S3-4:根据现场情况在所述第一场布三维模型中设置工程使用设施模型得到第二场布三维模型；
步骤S3-5:在所述第二场布三维模型中设置生活使用设施模型得到所述初始场布模型。
7.根据权利要求1所述的基于BIM技术的施工三维场布建模方法，其特征在于：
其中，在步骤S4中，所述三维可视化工具软件为Lumion软件。
8.根据权利要求6所述的基于BIM技术的施工三维场布建模方法，其特征在于：
其中，所述工程使用设施模型包括基坑、塔吊加工棚、围墙、大门、外架以及施工电梯；所述生活使用设施模型包括工人板房，停车位，卫生间、食堂以及运动场。
9.根据权利要求1所述的基于BIM技术的施工三维场布建模方法，其特征在于：
其中，在步骤S4中，所述中间场布模型中设置有环境配景模型，该环境配景模型包括所述中间场布模型周围的已有建筑、人群以及车辆。
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