一种基于BIM的地铁车站房间布置校验方法及装置

技术领域

本发明涉及地铁车站设计及施工领域，尤其涉及一种基于BIM的地铁车站房间布置校验方法及装置。

背景技术

目前，建筑施工中的协同工作，涉及到各个专业工种的每个阶段。若各专业工程施工中的协调工作处理不妥，会导致工程施工出现返工、误工，甚至还会带来质量问题和安全隐患。

特别地，在针对地铁车站房间的布置，通常涉及到多个专业，由所涉及专业向牵头专业提供设备布置的技术要求，牵头专业根据各专业的要求统筹考虑进行房间内设备的布置，当牵头专业发现在既定房间大小情况下无法形成布置方案时，需要反馈给相关专业进行方案调整，如此循环直至形成房间的设备布置方案；方案形成后，需各专业主动针对其他专业的布置情况对本专业的设备布置的合规性进行校验，如不符合再重复上述方案的设计过程，直至形成各专业均符合规范要求的房间设备布置方案。目前，由于各专业只关注本专业的技术要求，一个房间设备布置方案的稳定需要各专业间经过反复地协调，协调完之后还需要各专业基于协调完的方案对各自的规范进行合规性检查。然而，实际上布置方案的落地必须满足所有专业的规范，且各专业设计和修改方案过程中仅不断修改各自本专业方案以满足规范而忽略整体的所有规范要求，使得布置方案往往需要反复进行多次校验和各自专业的反复修改，才能满足整体规范要求，而这个过程需要耗费大量的时间，效率低下。

因此，为提高工作效率，提高方案的校验效率，需要一种能协调且高效的地铁车站房间布置校验方法。

发明内容

本发明实施例提出一种基于BIM的地铁车站房间布置校验方法及装置，能提高地铁车站房间布置方案的校验效率，从而提高协调工作效率，减少人力损耗。

本发明实施例提供一种基于BIM的地铁车站房间布置校验方法，包括：

构建所述需设计房间的BIM模型，并根据所述BIM模型的房间局部坐标系，结合所述需设计房间的设计要求，在所述房间局部坐标系下进行构件、设备和家具的布置；

待布置完成后，读取所述BIM模型的所有布置信息，并根据所有所述布置信息，校验所述需设计房间的布置方案是否满足预设的所有布置规则；其中，所述布置规则是根据所述需设计房间的类型而获取的，且所述布置规则为与所述构件、所述设备和所述家具模型相关联的几何和非几何信息；

若所述布置方案满足预设的所有布置规则，则输出当前BIM模型的布置方案；否则，生成并输出校验失败结果。

进一步的，所述BIM模型的房间局部坐标系的构建过程，具体为：

通过将与所述需设计房间所在车站的纵向大里程方向夹角小于90°的房间墙体设置为x轴，竖直方向设置为z轴，然后根据已定义的X轴与z轴确定y轴方向，以建立所述BIM模型的房间局部坐标系。

进一步的，所述读取所述BIM模型的所有布置信息，根据所有所述布置信息，校验所述需设计房间的布置方案是否满足预设的所有布置规则，具体为：

通过读取所述BIM模型中的所有所述布置信息，并将所有所述布置信息与所有所述布置规则进行比对校验，得出所述需设计房间的布置方案是否满足预设的所有布置规则的结论。

进一步的，在所述根据所有所述布置信息，校验所述需设计房间的布置方案是否满足预设的所有布置规则前，还包括：

将所有所述布置信息与所有所述布置规则按用户的专业类别进行分类；

将各类别内的第一布置信息与第一布置规则进行校验，以得出专业内部的规则校验结果；

将各类别之间的第二布置信息与第二布置规则进行校验，以得出专业之间的规则校验结果。

进一步的，在所述生成并输出校验失败结果之后，还包括：

根据用户的布置操作，调整所述布置方案，直到调整后的布置方案满足预设的所有所述布置规则；其中，所述校验失败结果包括校验失败原因，所述校验失败原因用于指导所述用户的布置操作，以调整所述布置方案。

相应的，本发明实施例提供一种基于BIM的地铁车站房间布置校验装置，包括：BIM构建模块、校验模块和输出模块。

其中，所述BIM构建模块用于构建所述需设计房间的BIM模型，并根据所述BIM模型的房间局部坐标系，结合所述需设计房间的设计要求，在所述房间局部坐标系下进行构件、设备和家具的布置；

所述校验模块用于待布置完成后，读取所述BIM模型的所有布置信息，并根据所有所述布置信息，校验所述需设计房间的布置方案是否满足预设的所有布置规则；其中，所述布置规则是根据所述需设计房间的类型而获取的，且所述布置规则为与所述构件、所述设备和所述家具模型相关联的几何和非几何信息；

所述输出模块用于若所述布置方案满足预设的所有布置规则，则输出当前BIM模型的布置方案；否则，生成并输出校验失败结果。

进一步的，所述BIM构建模块还包括坐标构建模块；

其中，所述坐标构建模块用于通过将与所述需设计房间所在车站的纵向大里程方向夹角小于90°的房间墙体设置为x轴，竖直方向设置为z轴，然后根据已定义的X轴与z轴确定y轴方向，以建立所述BIM模型的房间局部坐标系。

进一步的，所述校验模块包括规则计算模块；

其中，所述规则计算模块用于通过读取所述BIM模型中的所有所述布置信息，并将所有所述布置信息与所有所述布置规则进行比对校验，得出所述需设计房间的布置方案是否满足预设的所有布置规则的结论。

进一步的，在所述根据所有所述布置信息，校验所述需设计房间的布置方案是否满足预设的所有布置规则后，还包括：

将所有所述布置信息与所有所述布置规则按用户的专业类别进行分类；

将各类别内的第一布置信息与第一布置规则进行校验，以得出专业内部的规则校验结果；

将各类别之间的第二布置信息与第二布置规则进行校验，以得出专业之间的规则校验结果。

进一步的，在所述生成并输出校验失败结果之后，还包括：

根据用户的布置操作，调整所述布置方案，直到调整后的布置方案满足预设的所有所述布置规则；其中，所述校验失败结果包括校验失败原因，所述校验失败原因用于指导所述用户的布置操作，以调整所述布置方案。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例提供的一种基于BIM的地铁车站房间布置校验方法及装置，通过构建需设计房间的BIM模型，并根据BIM模型的房间局部坐标系，结合需设计房间的设计要求，在房间局部坐标系下进行构件、设备和家具的布置；待布置完成后，读取BIM模型的所有布置信息，并根据所有布置信息，校验需设计房间的布置方案是否满足预设的所有布置规则；其中，布置规则是根据需设计房间的类型而获取的，且布置规则为与构件、设备和家具模型相关联的几何和非几何信息；若布置方案满足预设的所有布置规则，则输出当前BIM模型的布置方案；否则，生成并输出校验失败结果。通过采用本实施例，能提高地铁车站房间布置方案的校验效率，从而提高房间布置方案的落地速度，并减少人力损耗。

进一步的，将与需设计房间所在车站的纵向大里程方向夹角小于90°的房间墙体设置为x轴，竖直方向设置为z轴，然后根据已定义的X轴与z轴确定y轴方向，以建立BIM模型的房间局部坐标系，使得各专业用户在统一的坐标系下进行构件布置。通过采用本实施例，采用统一坐标定位能进一步提高不同专业之间的协同合作效率。

附图说明

图1是本发明提供的基于BIM的地铁车站房间布置校验方法的一种实施例的流程示意图；

图2是本发明提供的基于BIM的地铁车站房间布置校验方法的一种实施例的应用示意图；

图3是本发明提供的基于BIM的地铁车站房间布置校验装置的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，图1是本发明提供的基于BIM的地铁车站房间布置校验方法的一种实施例的流程示意图；如图1所示，基于BIM的地铁车站房间布置校验方法的具体步骤包括步骤101至步骤103：

步骤101：构建需设计房间的BIM模型，并根据BIM模型的房间局部坐标系，结合需设计房间的设计要求，在房间局部坐标系下进行构件、设备和家具的布置。

在本实施例中，建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)是建筑学、工程学及土木工程的新工具。BIM是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，管理三维建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。其模型的参数与真实的建筑的参数一样，因此，针对新的建筑项目，需要现构建一个BIM模型。在BIM设计软件中，先构建所需要设计的地铁房间的BIM模型，房间的BIM模型创建成功后，便可针对该模型进行细致的构件设计。同时，由于地铁房间需要多专业人员进行方案设计，因此，需要设定一个统一的坐标系，使得该地铁房间项目的各专业人员均可在统一坐标系下进行设计。

作为本实施例的一种举例，BIM模型的房间局部坐标系的构建过程，具体为：通过将与需要设计的房间所在车站的纵向大里程方向夹角小于90°的房间墙体设置为x轴，竖直方向设置为z轴，然后根据已定义的X轴与z轴通过右手法则确定y轴方向，以建立BIM模型的房间局部坐标系。

在本实施例中，其中，大里程的具体解析为：里程是指这条地铁线从起点到终点的公里数。如果某条地铁AB线全长100公里，该条地铁线的设计起点A里程是DK0 000，终点B里程就是DK100 000，A方向为小里程方向，B为大里程方向。DK529 486-DK529 479这段里程中DK529 486是大里程，看地铁路段标注的里程数字可知，大的是大里程，小的是小里程。在设定坐标系中，可优选右手法则实现各坐标轴方向设定。其中，以右手作为坐标系中x轴，y轴和z轴的正方向是如下规定的：把右手放在原点的位置，使大姆指，食指和中指互成直角，当大姆指指向x轴的正方向，食指指向y轴的正方向时，中指所指的方向就是z轴的正方向。通过合理的坐标系，可以使得各专业都在统一的坐标系下构建本专业局部的构件或设备，使得整个房间室内的布局方向更合理。这种统一坐标系的方式，使得各专业协调效率得到提高。

步骤102：待布置完成后，读取BIM模型的所有布置信息，并根据所有布置信息，校验需设计房间的布置方案是否满足预设的所有布置规则；其中，布置规则是根据需设计房间的类型而获取的，且布置规则为与构件、设备和家具模型相关联的几何和非几何信息。

在本实施例中，房间的布置信息包括构件间的位置关系、构件的数量和方向等，房间的布置规划由各专业针对房间的类型进行预先确定。如本实施例中，房间设定为地铁车站的房间。其中，地铁车站的房间类型可分为设备用房和管理用房两大类别，设备用房分为环控电控室、自动化设备室、冷水机房、污水泵房等，管理用房分为车站控制室、车站备品库等，不同类别的房间需要布置的设备和家具不同，同一个房间可能涉及到多个专业需要布置设备或家具，因为每个类型的房间都有一套它需要满足的规则，一般是国家或地方规范要求满足的规则，涉及一些构件、设备和家具的几何或非几何关系的信息。通过提取BIM模型的所有布置信息和预先设定的布置规则，用所有布置规则校验所有布置信息，再通过将两者进行一定计算，得出校验结果。通过采用本实施例的方法，可以体现出整体规则校验方法的高效性。

作为本实施例的一种举例，读取BIM模型的所有布置信息，根据所有布置信息，校验需设计房间的布置方案是否满足预设的所有布置规则，具体为：通过读取BIM模型中的所有布置信息，并将所有布置信息与对应的布置规则进行比对校验，得出需设计房间的布置方案是否满足预设的所有布置规则的结论。

在本实施例中，通过提取BIM模型的所有布置信息和预先设定的布置规则，用所有布置规则校验所有布置信息，再通过将两者进行一定计算过程，得出校验结果。其中，计算过程中需要计算设备各个面的三维方向与墙体、设备和家具等之间的距离，判断设备各个面与墙体、设备和家具等之间位置关系。

作为本实施例的另一种举例，在根据所有布置信息，校验需设计房间的布置方案是否满足预设的所有布置规则前，还包括：将所有布置信息与所有布置规则按用户的专业类别进行分类；将各类别内的第一布置信息与第一布置规则进行校验，以得出专业内部的规则校验结果；将各类别之间的第二布置信息与第二布置规则进行校验，以得出专业之间的规则校验结果

在本实施例中，规则校验时，可以分别进行专业内部和专业与专业之间的规则校验。通过预先将所有布置信息以及所有布置规则按专业类别进行分类，即可进行专业内部的布置信息与布置规则进行比较，得出专业类别下的所有构件等的布置信息是否满足该专业类别的布置规则；进行跨专业之间，布置信息与布置规则的比较，得出专业与专业之间是否相互满足规则，避免不同专业下布置构件的位置或方向等的冲突。通过采用该校验方法，可以提高校验效率，减少布置冲突。

步骤103：若布置方案满足预设的所有布置规则，则输出当前BIM模型的布置方案；否则，生成并输出校验失败结果。

在本实施例中，由于布置方案的通过需要房间内所有布置物的布置信息均满足所有布置规则，所以只要当某一规则不符合，则马上输出校验失败结果。若校验成功，则意味全部规则通过，完成布置并输出完整的布置方案，从而使得校验效率的提升，优化房间内构件等在不同专业不同规则间的校验流程。

作为本实施例的一种举例，在生成并输出校验失败结果之后，还包括：

根据用户的布置操作，调整布置方案，直到调整后的布置方案满足预设的所有布置规则；其中，校验失败结果包括校验失败原因，校验失败原因用于指导用户的布置操作，以调整布置方案。

在本实施例中，当校验失败时，输出的校验失败结果中包括校验不通过的规则、不通过的相关构件、构件相关位置信息和设计指引信息等。当用户针对这些相关构件的布置进行重新调整后，再进行规则的校验，直到整个方案顺利通过校验。通过采用本实施例，可以使房间布置在不满足规则进行调整时候，得到布置和校验效率的提升，使得整体校验速度加快。

请参见图2，图2是本发明提供的基于BIM的地铁车站房间布置校验方法的一种实施例的应用示意图；如图2所示，图中包括：机柜的左方向离墙距离1、地铁房间门2、房间墙3、机柜4、出风口5、机柜的上方向离墙距离6、机柜的下方向离墙距离7、环控电控室8、机柜的右方向离墙距离9。

在本实施例中，如图2，房间类型为环控电控室8，房间内布置了8个机柜4，从左到右第2个机柜4上方布置了一个出风口5，机柜的左方向离墙距离1表示d1＝1000mm，机柜的右方向离墙距离9表示d2＝1000mm，机柜的下方向离墙距离7表示d3＝1200mm，机柜的上方向离墙距离6表示d4＝750mm。根据规范要求，机柜距墙距离不应小于800mm，且出风口不能位于机柜上方。对于该房间设备布置方案，规则校验时系统通过获取机柜4、房间3墙、出风口5的几何信息，判断机柜的上方向离墙距离6的数值d4<800mm，不满足规范要求；且出风口5位于机柜4上方，也不满足规范要求，需要调整设备布置方案。

请参见图3，图3是本发明提供的基于BIM的地铁车站房间布置校验装置的一种实施例的结构示意图；基于BIM的地铁车站房间布置校验装置包括：BIM构建模块301、校验模块302和输出模块303。

其中，BIM构建模块301用于构建需设计房间的BIM模型，并根据BIM模型的房间局部坐标系，结合需设计房间的设计要求，在房间局部坐标系下进行构件、设备和家具的布置；

校验模块302用于待布置完成后，读取BIM模型的所有布置信息，并根据所有布置信息，校验需设计房间的布置方案是否满足预设的所有布置规则；其中，布置规则是根据需设计房间的类型而获取的，且布置规则为与构件、设备和家具模型相关联的几何和非几何信息；

输出模块303用于若布置方案满足预设的所有布置规则，则输出当前BIM模型的布置方案；否则，生成并输出校验失败结果。

在本实施例中，BIM构建模块301还包括坐标构建模块；其中，坐标构建模块用于通过将与需设计房间所在车站的纵向大里程方向夹角小于90°的房间墙体设置为x轴，竖直方向设置为z轴，然后根据已定义的X轴与z轴确定y轴方向，以建立BIM模型的房间局部坐标系。

在本实施例中，校验模块302包括规则计算模块；其中，规则计算模块用于通过读取BIM模型中的所有布置信息，并将所有布置信息与所有布置规则进行比对校验，得出需设计房间的布置方案是否满足预设的所有布置规则的结论。

在本实施例中，在根据所有布置信息，校验需设计房间的布置方案是否满足预设的所有布置规则前，还包括：将所有布置信息与所有布置规则按用户的专业类别进行分类；将各类别内的第一布置信息与第一布置规则进行校验，以得出专业内部的规则校验结果；将各类别之间的第二布置信息与第二布置规则进行校验，以得出专业之间的规则校验结果。

在本实施例中，在生成并输出校验失败结果之后，还包括：根据用户的布置操作，调整布置方案，直到调整后的布置方案满足预设的所有布置规则；其中，校验失败结果包括校验失败原因，校验失败原因用于指导用户的布置操作，以调整布置方案。

由上可见，本发明实施例提供的一种基于BIM的地铁车站房间布置校验方法及装置，通过根据需要设计的房间的类型，获取多个用户定义的若干个房间布置规则；创建BIM模型的房间局部坐标系，以使各用户在统一的局部坐标系下进行包括构建、设备和家具的模型布置；待房间内的模型布置完毕后，读取房间内所有模型的所有布置信息，并将所有布置信息与所有房间布置规则进行比较，以判断房间的布置是否满足所有房间布置规则；若房间的布置不满足所有房间布置规则，则待房间内的模型重新布置完毕后，重新执行规则判断；若房间的布置满足所有房间布置规则，则输出当前已完成的房间的布置方案。通过采用本实施例，能提高地铁车站房间布置方案的校验效率，从而提高房间布置方案的落地速度，并减少人力损耗。

进一步的，将与需设计房间所在车站的纵向大里程方向夹角小于90°的房间墙体设置为x轴，竖直方向设置为z轴，然后根据已定义的X轴与z轴确定y轴方向，以建立BIM模型的房间局部坐标系，使得各专业用户在统一的坐标系下进行构件布置。通过采用本实施例，采用统一坐标定位能进一步提高不同专业之间的协同合作效率。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。