一种高层建筑幕墙部件的自顶向下式建模和信息处理方法

摘要

本发明公开了一种高层建筑幕墙部件的自顶向下式建模和信息处理方法，属于建筑设计技术领域，所述方法包括如下步骤：采用自顶向下式的建模方式，梳理整个建筑幕墙项目影响板块的分类因素，将板块的分类因素与板块内部的每个部件构建映射关系，将所有板块的部件进行分类，同时根据类别进行建模，将构建的所有部件自动匹配生成装配板块，然后导出部件的加工图。本发明实现了全自动的编号分配和物料统计，有效的节省了人力资源，极大的提高了模型的创建效率，以往平均需要一人一天才能完成的单元幕墙模型，采用上述方式，团队在五个月左右完成11000块板块模型及加工图导出，极大的提高了出图效率，减少了人力物力投入。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑设计技术领域，尤其涉及一种高层建筑幕墙部件的自顶向下式建模和信息处理方法。

背景技术

现有的高层建筑外墙均是单元式幕墙，以，建筑高度为245米的单元式幕墙为例，需要5255块单元板块，为了满足各项设计要求，总计分有2200余种不同组件类型，其中相同板块数量最多的一类有220块。这样就导致组件加工图的任务非常繁重；同时由于项目组织施工的特点，必须按层提交图纸指导加工，不能按照组件分类来出图，这样就无法通过由多到少、由易到难的方式来缓冲出图加工压力；另外其中很多类型包含有复杂的空间三维拼接关系，必须建出模型才能得到准确的加工数据，这样进一步降低了出图效率；而且繁杂的分类影响因素变化对设计人员也是严峻的考验，稍不注意就容易出错，为此需要大量时间检验；重重困难导致了以往的出图组织加工方式完全无法满足工期要求，同时由于零件加工形式的繁杂多样、单件率高，对工厂的加工效率也提出了更高要求。因此希望能找到一种更高效准确的方式，一方面能帮助提高出图效率，另一方面尽可能提高加工效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高层建筑幕墙部件的自顶向下式建模和信息处理方法，解决背景技术中提到的技术问题。

一种高层建筑幕墙部件的自顶向下式建模和信息处理方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：采用自顶向下式的建模方式，梳理整个建筑幕墙项目影响板块的分类因素；

步骤2：将板块的分类因素与板块内部的每个部件构建映射关系；

步骤3：将所有板块的部件进行分类，同时根据类别进行建模；

步骤4：将构建的所有部件自动匹配生成装配板块，然后导出部件的加工图。

进一步地，步骤1中，建立幕墙完整的表皮模型，表皮模型作为梳理分类的信息载体，并以开窗、阳台和进出口进行分类，将幕墙的设计方案与表皮模型结合，梳理影响板块的组件分类的影响因素，通过程序制定识别，自动在模型中判断内置分类信息。

进一步地，步骤2中，导出板块的分类信息统计表，作为组件零件分类的表格依据，分类结果的复核校验，通过自动识别程序及视觉、错误植入和交叉检测的方式综合校验分类结果，保证组件分类百分之百的准确性，通过分类统计表定性、定量地对板块不同加工形式的部件进行精确分类，对所有板块的每个部件进行编号，得到部件编号和影响因素的映射关系。

进一步地，建立信息中心，用于存储部件的编号分配的结果储存起来，设计编号读取分配单元，对需要的部件自动识别并分配到相应的板块中。

进一步地，步骤3中，定制部件的开孔程序，内置标准化开孔工艺规则，按标准化建模流程创建各类自适应零部件模型,通过程序检查零件模型的规范性，并自动装配组件测试，全自动的编号分配和物料统计工作，确定每个部件的零件编号和加工图号，保证不同批次分配的编号一致。

进一步地，步骤4中，根据零部件分类索引表自动批量组装板块，通过出图系统自动导出零件加工图及材料清单，实现料单的自动统计和输出，实现加工图号和零件编号的自动分配，以及物料清单的自动输出。

本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

本发明实现了全自动的编号分配和物料统计，有效的节省了人力资源，极大的提高了模型的创建效率，以往平均需要一人一天才能完成的单元幕墙模型，采用上述方式，团队在五个月左右完成WSP 11000块板块模型(4300组板块)及加工图导出，极大的提高了出图效率，减少了人力物力投入。比以往建模效率提高一倍、比传统提料方式保守估计提高效率8-10倍。

附图说明

图1为本发明表皮模型图。

图2为本发明分类信息图。

图3为本发明组件影响因素分类图。

图4为本发明零部件分类统计图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

一种高层建筑幕墙部件的自顶向下式建模和信息处理方法，如图1-4所示，所述方法包括如下步骤：

步骤1：采用自顶向下式的建模方式，梳理整个建筑幕墙项目影响板块的分类因素。建立幕墙完整的表皮模型，表皮模型作为梳理分类的信息载体，并以开窗、阳台和进出口进行分类，将幕墙的设计方案与表皮模型结合，梳理影响板块的组件分类的影响因素，通过程序制定识别，自动在模型中判断内置分类信息。通过有效的设计建模方式和流程，并且添加部分必要的信息，根据当前的BIM实施思路有足够的潜力来实现零件加工图与零件编号的自动分配，并且可以估计材料用量。一旦能够实现这一目标，可以极大的简化设计人员在表单上的工作量，并进一步的利用好BIM模型以及模型中的数据。

步骤2：将板块的分类因素与板块内部的每个部件构建映射关系。导出板块的分类信息统计表，作为组件零件分类的表格依据，分类结果的复核校验，通过自动识别程序及视觉、错误植入和交叉检测的方式综合校验分类结果，保证组件分类百分之百的准确性，通过分类统计表定性、定量地对板块不同加工形式的部件进行精确分类，对所有板块的每个部件进行编号，得到部件编号和影响因素的映射关系。建立信息中心，用于存储部件的编号分配的结果储存起来，设计编号读取分配单元，对需要的部件自动识别并分配到相应的板块中。

为了提高各个环节的效率，既要满足建模速度，又要保证模型深度能直接用于加工，为此，我们采用了自顶向下式的建模方法，从整个项目出发，将影响板块分类的复杂因素梳理清楚，然后具体落实在组成板块的每个部件上，用精确的思维定性、定量地对不同加工形式的部件分类建模，再通过程序自动快速装配板块，最后通过深度定制的出图系统导出零部件加工图，以同时满足效率和深度的需要。相较于以往以组件为对象一种一种拼出整个项目的自底向上的方式，自顶向下的方法能更精确、有效、全面的统筹、把控整个项目的状态，提前发现问题解决问题。实施中的难点主要在于准确无误的梳理分类、深度定制的出图系统以及满处出图需要的标准化建模流程。

步骤3：将所有板块的部件进行分类，同时根据类别进行建模。定制部件的开孔程序，内置标准化开孔工艺规则，按标准化建模流程创建各类自适应零部件模型,通过程序检查零件模型的规范性，并自动装配组件测试，全自动的编号分配和物料统计工作，确定每个部件的零件编号和加工图号，保证不同批次分配的编号一致。

步骤4：将构建的所有部件自动匹配生成装配板块，然后导出部件的加工图。根据零部件分类索引表自动批量组装板块，通过出图系统自动导出零件加工图及材料清单，实现料单的自动统计和输出，实现加工图号和零件编号的自动分配，以及物料清单的自动输出。实现了全自动的编号分配和物料统计工作。

在新的建模流程中，由于流程中就通过人工辅助程序共同对型材模图类型、型材加工方式做了有效区分，并且通过模板自动适应实际部件尺寸，使得由程序自动分配零件编号、自动计算用量、自动统计数量成为了可能。在本次的WSP项目中，我们为模板设计了一套标准的框架，并人工添加了必要的信息。以模板为基础，参考过去批量模型生成技术，仍然可以保证模型的快速建模，同时也能保证必要信息与几何信息的随动。通过程序，我们可以在生成后的模型中提取判断条件，最终确定每个部件的零件编号和加工图号。为了保证不同批次分配的编号一致，我们设计了一个信息中心，将编号分配的结果储存起来。这些过程都是无需人工干预的。以此为基础，开发另外一套程序来读取统计分配好的编号，即可实现料单的自动统计和输出，从而实现加工图号和零件编号的自动分配，以及物料清单的自动输出这一目标。

自顶向下式快速建模方法在保证了模型加工深度的前提下，极大的提高了模型的创建效率，以往平均需要一人一天才能完成的单元幕墙模型，采用上述方式，团队在五个月左右完成WSP 11000块板块模型(4300组板块)及加工图导出，极大的提高了出图效率，减少了人力物力投入。比以往建模效率提高一倍、比传统提料方式保守估计提高效率8-10倍。

同时，该方法还只是为了解决WSP问题的阶段性应用，随着推广深入，一方面希望能优化加工厂的生产流程，解决影响效率的瓶颈和痛点，提高加工效率，降低管理成本，另一方面希望实现模型对接加工设备，真正实现无图化生产加工，有效降低企业成本。

以上所述仅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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。