一种关于公共医疗建筑的BIM建模方法

技术领域

本发明涉及BIM建模技术领域，更具体地说，涉及一种关于公共医疗建筑的BIM建模方法。

背景技术

随着现代医疗理念与医疗技术的发展，医院建筑正在从治疗机器向更关注人健康、安全的人性化空间转变，从特殊化向去特殊化转变，从孤立于城市向融入城市转变，增量新建型与存量改造型并存，医疗机构的管理也更加精细化、人性化，医疗与养老结合也在进一步升级完善。

经济持续高速增长环境下，中国迎来了又一轮医疗设施建设的高潮，新建及改扩建医疗建设项目无论是规模还是数量都是中国历史上前所未有的。国人对社会医疗保障的需求越来越高，对就医环境的关注也越来越多，这些都成为了当今中国医疗建筑快速发展的催化剂和助推器。

在公共医疗建筑的建模过程中，大多是对整个医院整体进行建模，整个过程会产生大量的信息，结合整个模型对医院建筑进行建设或维护时，一旦某个环节出现问题，就导致整个公共建筑出现不可逆的损失。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种关于公共医疗建筑的BIM建模方法，其优点在于针对公共医疗建筑进行分区建模，分区施工，由分散到整体，将失误造成的损失降低到最低。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种关于公共医疗建筑的BIM建模方法，包括以下步骤：

步骤1、采用测绘设备对医院建设现场进行扫描，采集建筑的地基数据、建筑骨架数据、机电干管分布数据和周围环境情况，获取到现场的点云模型数据，并根据上述数据建立数据库；

步骤2、对获取的现场型数据进行处理分析，根据点云模型数据利用BIM软件对现场结构逆向建模，根据地基数据以及骨架数据划分建筑单元，根据现场每个建筑单元的点云模型对每个建筑单元建立BIM模型；

步骤3、建立医用设备的三维模型，基于医用设备使用要求，对步骤2得到的每个建筑单元的BIM模型和医用设备的三维模型适配进行研究、优化，结合院方、设计方使用及设计要求进行模块优化进行模拟实施，碰撞检查，能效分析；

步骤4、对步骤3中适配中存在节点优化，对特殊要求房间内墙体、地面、顶面管线集中部位特殊材料、特殊施工方式进行分析，以满足施工需求；

步骤5、将步骤4优化后的多个BIM单元模型组装后形成整体的BIM建筑模型，并由建筑设计人员通过建筑图纸对整体装配后的BIM建筑模型进行数据验证。

步骤6、根据步骤1中采集的周围环境情况构建医院的3D环境模型，将3D环境模型与步骤5中的BIM建筑模型进行数据模拟，并参考用户体验信息优选最佳模型方案；

步骤7、通过软件渲染，对步骤6中的最佳模型方案进行仿真模拟，模拟完毕后，出图；

步骤8、建模完成。

进一步的，所述步骤1中的扫描设备为三维激光扫描设备，周围环境情况扫描实施过程包括以下步骤：

A、布置控制标靶：预先在已施工完成的土建工程上放置平面控制标靶，作为平面控制标靶加密控制网，需让仪器看到足够多的控制点，根据土建的外观形状以及周围场地条件在每个测站范围内的建筑物上设置3个～4个标靶；

B、布置拼接球：三维扫描仪各测站测量的点云数据拼接，每个相连测站点间应布置不少于3个公共拼接球，且3个拼接球不能在一条直线上；

C、现场扫描获取点云数据：将三维扫描仪架设在选定的测量点上进行扫描，并形成测量闭环，每一测量点的扫描结果为带有空间坐标和物体真实颜色的点云模型和对应的全景照片，各个测量点测量所得的数据构成三维扫描数据。

进一步的，所述三维扫描数据的数据与建筑图纸需进行即时比对，若出现偏差，进行现场测绘验证。

进一步的，所述步骤2中的逆向建模软件为3Dmax软件、revit软件、犀牛软件和Geomagic Studio中的任意一种，且逆向建模软件附带各种插件，并内嵌多种临建BIM模型构件。

进一步的，所述步骤3中建立的每个建筑单元BIM模型均单独保存，并对应生成数据清单。

进一步的，所述步骤7中仿真过程包含检测模块，用于仿真过程中BIM建筑模型的参数与步骤1中数据库内参数的比对。

进一步的，所述步骤7中还包含模型生成模块，用于挑选并生成最佳模型方案。

进一步的，所述步骤1中的周围环境情况包括周边地形数据和公共系统数据。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案在建模时，分别建立多个建筑单元的BIM模型，每个建筑单元的BIM模型单独保存，便于后续出现问题时或需要调整模型时，能够针对出现问题的单元进行分区调整，无需对整个BIM进行大范围的调整。

(2)采用逆行建模软件逆行建模，建模时只需拖拽即可绘制、导出和打印三维效果图片，导出多种格式文件，并可自定义构件和导出构件,另外还可按照规范进行场地布置的合理性检查。

附图说明

图1为本发明的建模流程图；

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做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。

请参阅图1，本发明实施例中，一种关于公共医疗建筑的BIM建模方法，包括以下步骤：

步骤1、采用测绘设备对医院建设现场进行扫描，采集建筑的地基数据、建筑骨架数据、机电干管分布数据和周围环境情况，获取到现场的点云模型数据，并根据上述数据建立数据库；

步骤2、对获取的现场型数据进行处理分析，根据点云模型数据利用BIM软件对现场结构逆向建模，根据地基数据以及骨架数据划分建筑单元，根据现场每个建筑单元的点云模型对每个建筑单元建立BIM模型；

步骤3、建立医用设备的三维模型，基于医用设备使用要求，对步骤2得到的每个建筑单元的BIM模型和医用设备的三维模型适配进行研究、优化，结合院方、设计方使用及设计要求进行模块优化进行模拟实施，碰撞检查，能效分析；

步骤4、对步骤3中适配中存在节点优化，对特殊要求房间内墙体、地面、顶面管线集中部位特殊材料、特殊施工方式进行分析，以满足施工需求；

步骤5、将步骤4优化后的多个BIM单元模型组装后形成整体的BIM建筑模型，并由建筑设计人员通过建筑图纸对整体装配后的BIM建筑模型进行数据验证。

步骤6、根据步骤1中采集的周围环境情况构建医院的3D环境模型，将3D环境模型与步骤5中的BIM建筑模型进行数据模拟，并参考用户体验信息优选最佳模型方案；

步骤7、通过软件渲染，对步骤6中的最佳模型方案进行仿真模拟，模拟完毕后，出图；

步骤8、建模完成。

步骤1中的扫描设备为三维激光扫描设备，周围环境情况扫描实施过程包括以下步骤：

A、布置控制标靶：预先在已施工完成的土建工程上放置平面控制标靶，作为平面控制标靶加密控制网，需让仪器看到足够多的控制点，根据土建的外观形状以及周围场地条件在每个测站范围内的建筑物上设置3个～4个标靶；

B、布置拼接球：三维扫描仪各测站测量的点云数据拼接，每个相连测站点间应布置不少于3个公共拼接球，且3个拼接球不能在一条直线上；

C、现场扫描获取点云数据：将三维扫描仪架设在选定的测量点上进行扫描，并形成测量闭环，每一测量点的扫描结果为带有空间坐标和物体真实颜色的点云模型和对应的全景照片，各个测量点测量所得的数据构成三维扫描数据；

进一步的，对周围环境情况测量的过程还可以采用无人机航拍的方式，结合三维激光扫描设备的，综合对周围环境进行测量，以便降低其产生的误差。

步骤1中三维扫描数据的数据与建筑图纸需进行即时比对，若出现偏差，进行现场测绘验证，通过现场验证，进一步保证了建模时数据的精准度。

步骤2中的逆向建模软件为3Dmax软件、revit软件、犀牛软件和Geomagic Studio中的任意一种，且逆向建模软件附带各种插件，并内嵌多种临建BIM模型构件，建模时只需拖拽即可绘制、导出和打印三维效果图片，导出多种格式文件，并可自定义构件和导出构件,另外还可按照规范进行场地布置的合理性检查。

步骤3中建立的每个建筑单元BIM模型均单独保存，并对应生成数据清单，每个建筑单元的BIM模型单独保存，便于后续出现问题时或需要调整模型时，能够针对出现问题的单元进行分区调整，无需对整个BIM进行大范围的调整。

步骤7中仿真过程包含检测模块，用于仿真过程中BIM建筑模型的参数与步骤1中数据库内参数的比对；步骤7中还包含模型生成模块，用于挑选并生成最佳模型方案。

步骤1中的周围环境情况包括周边地形数据和公共系统数据，通过对上述数据的综合考虑，在建模时能够充分考虑到周边的地形与公共系统情况，从而使建模更加贴合实际环境，便于后续实际施工的进行。

本发明的工作原理是：采集建筑的地基数据、建筑骨架数据、机电干管分布数据和周围环境情况，然后利用点云高效逆向建模的方法,充分利用高科技带来的便利及精确性,快速逆向建模出每个建筑单元的BIM模型，并结合医用设备的模型进行优化、测试以及分析，然后将多个建筑单元的BIM模型进行组装，组装后结合周围环境的3D环境模型，对BIM建筑模型进行数据模拟，选出最佳模型方案后，出图，由此完成BIM建模过程，建模时，分别建立多个建筑单元的BIM模型，每个建筑单元的BIM模型单独保存，便于后续出现问题时或需要调整模型时，能够针对出现问题的单元进行分区调整，无需对整个BIM进行大范围的调整。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。