一种基于BIM的装配式方舱医院设计方法、系统、智能终端以及存储介质

摘要

本发明涉及一种基于BIM的装配式方舱医院设计方法，其包括获取装配式方舱医院的设计图纸，根据获取到的设计图纸建立三维整体模型；对三维整体模型进行初步性能测试，以获取整体模拟数据，并根据整体模拟数据判断三维整体模型是否能通过初步性能测试；对通过测试的三维整体模型进行装配化分割，以获取装配式构件模型；对装配式构件模型进行拼接，并获取装配式三维模型；对装配式三维模型进行二次性能测试，以获取装配模拟数据，并根据装配模拟数据判断装配式三维模型能否通过二次性能测试。本发明具有提高装配式方舱医院密封性的效果。

说明书

技术领域

本发明涉及装配式建筑的技术领域，尤其是涉及一种基于BIM的装配式方舱医院设计方法、系统、智能终端以及存储介质。

背景技术

方舱医院一般由医疗功能单元、病房单元、技术保障单元等部分构成，是一种模块化卫生装备，具有紧急救治、外科处置、临床检验等多方面功能，由于它机动性好，展开部署快速，环境适应性强等诸多优点而能够适应突发的应急医学救援任务，因而受到了各个国家的高度重视。

现有的公开号为CN111576938A的中国专利公开了一种中西结合多能源移动装配式方舱医院结构，包括呼吸监护室和载槽，所述呼吸监护室的上端安装有中西结合中心，且中西结合中心的上端安置有中药汤剂制备室，所述中药汤剂制备室的左侧安装有核酸检测实验室，且核酸检测实验室的下端安置有控温杀毒灭菌新风负压空气净化系统，所述控温杀毒灭菌新风负压空气净化系统的下端安装有影响中心探视系统。本发明的有益效果是：该中西结合多能源移动装配式方舱医院结构，通过载座和载槽之间卡合，将载座安置在空气自动供氧系统的端部，以供闲置时进行存储，而经过卡口可载接载座，并经过口孔来穿插定柱，以使得载座得以牢固的进行安置使用，具有更高的装配效果。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：方舱医院通常对密封性有较高的要求，但是装配式方舱医院由于采用装配式的搭建方法进行安装，相比于常规建筑，密封性容易受到装配结构的影响而降低。

发明内容

本发明目的一是提供一种基于BIM的装配式方舱医院设计方法、系统、智能终端以及存储介质，具有提高装配式方舱医院密封性的特点。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于BIM的装配式方舱医院设计方法，包括：

获取装配式方舱医院的设计图纸，根据获取到的设计图纸建立三维整体模型；

对三维整体模型进行初步性能测试，以获取整体模拟数据，并根据整体模拟数据判断三维整体模型是否能通过初步性能测试；

对通过测试的三维整体模型进行装配化分割，以获取装配式构件模型；

对装配式构件模型进行拼接，并获取装配式三维模型；以及，

对装配式三维模型进行二次性能测试，以获取装配模拟数据，并根据装配模拟数据判断装配式三维模型能否通过二次性能测试。

通过采用上述技术方案，通过初步性能测试对三维整体模型的密封性进行测试，对通过初步性能测试的三维整体模型进行装配化分割，从而将三维模型分割为多部件，并对分隔出的多个部件添加连接结构，从而获取装配式构件模型，将装配式构件模型重新拼接，从而获取与三维整体模型外形相似的装配式三维模型，随后对装配式三维模型进行二次性能测试，从而判断装配式三维模型的密封性能是否符合标准，通过两次测试对装配式方舱医院的设计进行检验，从而给出相应的补充设计指引，进而提成设计完成后的装配式方舱医院的密封性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述三维整体模型包括建筑外部实体主体模型以及建筑内部管路模型；建筑外部实体模型包括建筑物的地基、地板、墙面、门窗房顶等特征，建筑物内部管路模型包括预埋穿线管、水管、通风管等管道，所述对三维整体模型进行初步性能测试的具体步骤包括：

对建筑物外部实体模型进行密封性能测试；以及，

对水管以及通风管道进行的密闭性能测试以及流通性能测试。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述整体模拟数据包括通过密封性能测试获取的密封性数据、通过密闭性能测试获取的密闭性数据以及通过流通性能测试获取的流通性数据，所述根据整体模拟数据判断三维整体模型是否能够通过初步性能测试的具体方法包括：

将密封性数据与预设整体密封性基准值进行比较；

将密闭性数据与预设整体密闭性基准值进行比较；

将流通性数据与预设整体流通性基准值进行比较；

若在密封性数据高于预设整体密封性基准值的同时，密闭性数据高于预设整体密闭性基准值，且流通性数据高于预设整体流通性基准值，则三维整体模型能够通过初步性能测试，反之则不能。

通过采用上述技术方案，通过对三维整体模型中的外部实体模型进行密封性能测试，可对三维整体模型的墙板、地板、门窗等部位进行密封性能检测，并对薄弱处进行重新设计，直至外部实体模型的密封性能能够通过密封性能测试；对水管以及通风管道等建筑物内部管路模型进行密闭性能测试以及流通性能测试，一方面弥补在设计时排水管或通风管存在的密闭性缺陷，例如管路的中断或连接错误；另一方面可模拟液体或气体等流体是否能够在设计好的管路中，沿预期的路径流动，从而判断建筑物管路模型中的各类管道的密闭性以及流通性，进而保证最终设计完成的方舱医院能够满足行业标准。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述对通过测试的三维整体模型进行装配化分割，以获取装配式构件模型的具体步骤包括：

对通过测试的三维整体模型进行切割拆分，以形成多个单元预制构件模块；以及，

对多个单元预制构件模块之间的连接结构进行设计，

将连接结构与对应的单元预制构件模块进行组合，以获取多个装配式构件模型。

通过采用上述技术方案，将三维整体模型按照常规建筑结构进行切割，即可获取包括门窗、地板、墙面、屋顶在内的多个单元预制构件模块，预设在单元预制构件模块中的管道进行一并分隔，随后针对每个单元预制构件模块以及原本与其相邻的单元预制构件匹配合适的连接结构，将匹配好连接结构的单元预制构件作为装配式构件模型，通过该种方式获取装配式构件模型，一方面可根据单元预制构件的特征快速匹配合适的连接结构，降低设计所需的时间，另一方面还可保证装配式构件模型重新组合后能够与三维整体模型保持基本一致的外形和近似的密封性、密闭性和流通性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述对装配式构件模型进行拼接，并获取装配式三维模型的具体步骤包括：

通过装配式构件模型中的连接结构，参照三维整体模型对装配式构件模型进行拼接，并将拼接完成后组合在一起装配式构件模型作为装配式三维模型。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述二次性能测试包括用于检测通过连接结构相连接的连接处的密封性能的二次密封性能测试，所述对装配式三维模型进行二次性能测试，以获取装配模拟数据的具体步骤包括：

对装配式三维模与通过初次性能测试的三维整体模型同时进行第二次密封性能测试；

比较装配式三维模型通过连接件相连接的连接处的密封性能与三维整体模型中相应位置的密封性能；

将装配式三维模型的密封性能与三维整体模型的密封性能的差值作为装配模拟数据。

通过采用上述技术方案，通过对拼接后组成的装配式三维模型进行二次密封性能测试，从而判断进行装配式分割后的装配式三维模型各个部位的密封性能，从而找出密封性能较差的薄弱环节，为填补薄弱环节以及提升装配式三维模型的整体密封性能提供指引，进而保证设计完成后的装配式方舱医院的理论密封性能够达到要求。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据装配模拟数据判断装配式三维模型能否通过二次性能测试的具体步骤包括：

比较装配模拟数据与预设密封性折损数据，

若装配模拟数据表示的值小于预设密封折损数据的，

则表示装配式三维模型能够通过二次性能测试。

通过采用上述技术方案，通过比较装配式三维模型若干个位置的装配模拟数据与预设密封性能折损数据，即可判断出装配模拟数据所对应的位置点是否为装配式三维模型中密封性能不符合要求的薄弱环节，若是，则对薄弱环节进行再设计，从而提升该薄弱环节处的密封性能，进而保证设计完成后的装配式方舱医院的理论密封性能够达到要求。

本发明目的二是提供一种基于BIM的装配式方舱医院设计系统，具有提高装配式方舱医院密封性的特点。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于BIM的装配式方舱医院设计系统，包括，

模型生成模块，用于获取装配式方舱医院的设计图纸，并根据获取到的设计图纸建立三维整体模型；

装配化转换模块，将三维整体模型转换为装配式构件模型，并将装配式构件模型转换为装配式三维模型；以及；

性能测试模块，包括：

初次性能测试子模块，用于对整体三维模型进行初步性能测试，以判断整体三维模型能否通过初步性能测试；以及，

二次性能测试子模块，用于对通过初次性能测试的整体三维模型所生成的装配式三维模型进行二次性能测试，并判断装配式三维模型能否通过二次性能测试。

本发明目的三是提供一种智能终端，具有提高装配式方舱医院密封性的特点。

本发明的上述发明目的三是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于BIM的装配式方舱医院设计智能终端，包括存储器和处理器，所属存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述一种基于BIM的装配式方舱医院设计方法的计算机程序。

本发明目的四是提供一种计算机存储介质，能够存储相应的程序，具有便于实现提高装配式方舱医院密封性的特点。

本发明的上述发明目的四是通过以下技术方案得以实现的：

一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种基于BIM的装配式方舱医院设计方法的计算机程序。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过两次测试对装配式方舱医院的设计进行检验，从而给出相应的补充设计指引，进而提成设计完成后的装配式方舱医院的密封性；

2.通过分割三维整体模型的方式获取装配式构件模型，一方面可根据单元预制构件的特征快速匹配合适的连接结构，降低设计所需的时间，另一方面还可保证装配式构件模型重新组合后能够与三维整体模型保持基本一致的外形和近似的密封性、密闭性和流通性；

3.通过比较装配式三维模型若干个位置的装配模拟数据与预设密封性能折损数据，即可判断出装配模拟数据所对应的位置点是否为装配式三维模型中密封性能不符合要求的薄弱环节，若是，则对薄弱环节进行再设计，从而提升该薄弱环节处的密封性能，进而保证设计完成后的装配式方舱医院的理论密封性能够达到要求。

附图说明

图1是本发明实施例一的整体流程示意图。

图2是本发明实施例一中步骤200的具体流程示意图。

图3是本发明实施例一中步骤300的具体流程示意图。

图4是本发明实施例一中步骤500的具体流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。

一种基于BIM的装配式方舱医院设计方法，参照图1，主要流程如下：

步骤100：获取装配式方舱医院的设计图纸，根据获取到的设计图纸建立三维整体模型。

其中，三维整体模型包括建筑外部实体主体模型以及建筑内部管路模型；建筑外部实体模型包括建筑物的地基、地板、墙面、门窗房顶等特征，建筑物内部管路模型包括预埋穿线管、水管、通风管等管道；获取方舱医院图纸的方法包括从CAD等设计软件中获取包含尺寸特征、形位特征等参数特征的图纸，并根据图纸生成三维整体模型，从而完成三维整体模型的搭建。

步骤200：对三维整体模型进行初步性能测试，以获取整体模拟数据，并根据整体模拟数据判断三维整体模型是否能通过初步性能测试。

其中，整体模拟数据包括通过密封性能测试获取的密封性数据、通过密闭性能测试获取的密闭性数据以及通过流通性能测试获取的流通性数据。对三维整体模型进行初步性能测试的具体步骤包括：

参照图2，步骤211：对建筑物外部实体模型进行密封性能测试。

密封性能测试可通过将导入BIM软件中的三维整体模型通过BIM软件中的仿真测试插件进行密封性能测试，也可通过从BIM软件导出至专业的流体模拟仿真测试软件中，进行密封性能的检测，从而判断建筑外部实体模型的密封性是否符合行业标准，若不符合行业标准，则可对测试结果所反映出的密封性能较差的位置进行调整，直至其符合行业标准所要求的密封性能，并将调整之后的外部实体模型重新导入BIM软件中，对三维整体模型进行更新。

步骤212：对水管以及通风管道进行的密闭性能测试以及流通性能测试。

在建筑物外部实体模型完成后，对建筑内部管路模型进行适应性调整，调整完成后，通过BIM软件内部的仿真测试插件或外部仿真测试软件对水管以及通风管道进行密闭性能测试，对水管进行密闭性能测试，可对方舱医院内的水源供给进行测试以及污水排出进行仿真测试，从而及时发现问题并对出现问题的水管进行修改，对通风管道进行测试，可对方舱医院内的气路进行仿真测试，从而判断气路是否存在渗漏的点，从而保证方舱医院的负压特性能够符合标准，保证空气能从指定气路进入方舱医院内，并从指定气路离开方舱医院，降低方舱医院内空气在未经消毒的情况下离开方舱医院，进一步提高方舱医院的气密性。

根据整体模拟数据判断三维整体模型是否能够通过初步性能测试的具体方法包括：

步骤221：将密封性数据与预设整体密封性基准值进行比较。

步骤222：将密闭性数据与预设整体密闭性基准值进行比较。

步骤223：将流通性数据与预设整体流通性基准值进行比较。

步骤224：若在密封性数据高于预设整体密封性基准值的同时，密闭性数据高于预设整体密闭性基准值，且流通性数据高于预设整体流通性基准值，则三维整体模型能够通过初步性能测试，反之则不能。

其中，通过对三维整体模型中的外部实体模型进行密封性能测试，可对三维整体模型的墙板、地板、门窗等部位进行密封性能检测，并对薄弱处进行重新设计，直至外部实体模型的密封性能能够通过密封性能测试；对水管以及通风管道等建筑物内部管路模型进行密闭性能测试以及流通性能测试，一方面弥补在设计时排水管或通风管存在的密闭性缺陷，例如管路的中断或连接错误；另一方面可模拟液体或气体等流体是否能够在设计好的管路中，沿预期的路径流动，从而判断建筑物管路模型中的各类管道的密闭性以及流通性，进而保证最终设计完成的方舱医院能够满足行业标准。

步骤300：对通过测试的三维整体模型进行装配化分割，以获取装配式构件模型。具体步骤包括：

参照图3，步骤301：对通过测试的三维整体模型进行切割拆分，以形成多个单元预制构件模块。

其中，对三维整体模型进行分割的方法可包括对三维整体模型中的建筑外部实体模型按照建筑行业通用的墙面、房顶、底板、门窗等特征对建筑外部实体特征进行划分，从而获取多个单元预制构件模块，位于原建筑外部特征中的建筑内部管路模型一同进行划分。

步骤302：对多个单元预制构件模块之间的连接结构进行设计。

其中，可通过系统预设的多种装配式建筑的常用连接结构对单元预制构件模块进行自动设计连接结构，在自动设计连接结构的过程中会对所连接的单元预制构件的类型匹配系统中预设的合适连接结构，随后对与建筑外部特征模型一同被划分的建筑内部管路模型进行连接结构的自动匹配并设计，在自动匹配连接结构的过程中系统会对建筑外部特征模型的部分区域进行开孔或开槽等操作，以容纳建筑内部管路模型的连接结构。

步骤303：将连接结构与对应的单元预制构件模块进行组合，以获取多个装配式构件模型。

将三维整体模型按照常规建筑结构进行切割，即可获取包括门窗、地板、墙面、屋顶在内的多个单元预制构件模块，预设在单元预制构件模块中的管道进行一并分隔，随后针对每个单元预制构件模块以及原本与其相邻的单元预制构件匹配合适的连接结构，将匹配好连接结构的单元预制构件作为装配式构件模型，通过该种方式获取装配式构件模型，一方面可根据单元预制构件的特征快速匹配合适的连接结构，降低设计所需的时间，另一方面还可保证装配式构件模型重新组合后能够与三维整体模型保持基本一致的外形和近似的密封性、密闭性和流通性。

步骤400：对装配式构件模型进行拼接，并获取装配式三维模型。

其中，通过装配式构件模型中的连接结构，参照三维整体模型对装配式构件模型进行重新拼接，并将拼接完成后组合在一起装配式构件模型作为装配式三维模型。

步骤500：对装配式三维模型进行二次性能测试，以获取装配模拟数据，并根据装配模拟数据判断装配式三维模型能否通过二次性能测试。

对装配式三维模型进行二次性能测试，从而判断装配式三维模型的密封性能是否符合标准，通过两次测试对装配式方舱医院的设计进行检验，从而给出相应的补充设计建议，进而提成设计完成后的装配式方舱医院的密封性。

其中，对装配式三维模型进行二次性能测试，以获取装配模拟数据的具体步骤包括：

参照图4，步骤511：比较装配式三维模型通过连接件相连接的连接处的密封性能与三维整体模型中相应位置的密封性能。

步骤512：将装配式三维模型的密封性能与三维整体模型的密封性能的差值作为装配模拟数据。

通过对拼接后组成的装配式三维模型进行二次密封性能测试，从而判断进行装配式分割后的装配式三维模型各个部位的密封性能，从而找出密封性能较差的薄弱环节，为填补薄弱环节以及提升装配式三维模型的整体密封性能提供指引，进而保证设计完成后的装配式方舱医院的理论密封性能够达到要求。

根据装配模拟数据判断装配式三维模型能否通过二次性能测试的具体步骤包括：

步骤521：比较装配模拟数据与预设密封性折损数据。

其中，预设密封性折损数据为预设于系统内的密封折损性能数据，表示建筑进行装配化设计后，根据行业标准所计算得出的装配式设计前后同一部位所允许的最大密封性能折损值。

步骤522：若装配模拟数据表示的值小于预设密封折损数据的，则表示装配式三维模型能够通过二次性能测试。

通过比较装配式三维模型若干个位置的装配模拟数据与预设密封性能折损数据，即可判断出装配模拟数据所对应的位置点是否为装配式三维模型中密封性能不符合要求的薄弱环节，若是，则对薄弱环节进行再设计，从而提升该薄弱环节处的密封性能，进而保证设计完成后的装配式方舱医院的理论密封性能够达到要求，通过两次测试对装配式方舱医院的设计进行检验，从而给出相应的补充设计建议，进而提成设计完成后的装配式方舱医院的密封性。

本发明实施例还提供一种基于BIM的装配式方舱医院设计系统，包括：

模型生成模块，用于获取装配式方舱医院的设计图纸，并根据获取到的设计图纸建立三维整体模型；

装配化转换模块，将三维整体模型转换为装配式构件模型，并将装配式构件模型转换为装配式三维模型；以及；

性能测试模块，包括：

初次性能测试子模块，用于对整体三维模型进行初步性能测试，以判断整体三维模型能否通过初步性能测试；以及，

二次性能测试子模块，用于对通过初次性能测试的整体三维模型所生成的装配式三维模型进行二次性能测试，并判断装配式三维模型能否通过二次性能测试。

本发明实施例还提供一种基于BIM的装配式方舱医院设计系统，具有提高装配式方舱医院密封性的特点。

一种基于BIM的装配式方舱医院设计智能终端，包括存储器和处理器，所属存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述一种基于BIM的装配式方舱医院设计方法的计算机程序。

处理器可以包括CPU或MPU等中央处理部件或以CPU或MPU为核心所构建的主机系统，包括硬件或软件。计量器具有了中央处理部件后，人们利用编程便可自由控制计量器具，使之按照人们的意愿运行。中央处理部件可以通过内部协议控制本地量传/溯源部件、远程量传/溯源部件、远程通信部件等。内部协议泛指同一计量器具内或同一系统内实现相互通信或链接的一切协议，包括：人机交互协议、软/硬件(接口)协议、片总线(C-Bus)协议、内部总线(I-Bus)协议等的部分或全部协议。随着集成电路技术的发展，某些属于外部总线(E-Bus)协议的也随着外部总线(E-Bus)集成至芯片内后也归于内部协议。

存储器可以为RAM、ROM、EPROM、EEPROM、FLASH、磁盘、光盘等存储设备。内部存储部件中可以存储该计量器具经过校验、自校、自检、检定、校准等过程后需要修改、修正的参数、算法等，方便后续程序随时调用。

本发明实施例还提供一种计算机存储介质，能够存储相应的程序，具有便于实现提高装配式方舱医院密封性的特点。

计算机可读存储介质例如包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。