基于bim的建筑內(nèi)裝設(shè)計的內(nèi)裝模塊族庫構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于BIM的建筑內(nèi)裝設(shè)計的內(nèi)裝模塊族庫構(gòu)建方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)住宅內(nèi)裝的設(shè)計圖紙大多用于現(xiàn)場加工的內(nèi)裝施工，其圖紙(施工圖）一般包 括平面、立面、節(jié)點(diǎn)詳圖、鋪地、水電圖等內(nèi)容，圖紙尺寸標(biāo)注和材質(zhì)標(biāo)注要細(xì)致、準(zhǔn)確，節(jié)點(diǎn) 詳圖更是對內(nèi)裝構(gòu)造和做法有明確的說明，以保證現(xiàn)場加工的實(shí)施。不能適應(yīng)適用于生產(chǎn)、 施工、管理等全過程的內(nèi)裝模塊化的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種使得內(nèi)裝模塊的設(shè)計方案更為多樣化，從而使得內(nèi)裝 方案有多種選擇的基于BIM的建筑內(nèi)裝設(shè)計的內(nèi)裝模塊族庫構(gòu)建方法。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是： 一種基于BIM的建筑內(nèi)裝設(shè)計的內(nèi)裝模塊族庫構(gòu)建方法，其特征是：包括下列步驟： (1) 內(nèi)裝模塊族庫的構(gòu)建： Revit Architecture的系統(tǒng)自帶了部分家具、燈具、門窗常用的族，這些族歸在內(nèi)裝模 塊族的范疇；但是由于內(nèi)裝模塊的多樣性，以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的不完善，在實(shí)際的工業(yè)化住宅 內(nèi)裝模塊化設(shè)計時，需要創(chuàng)建大量的內(nèi)裝模塊自定義族以滿足設(shè)計需求； 自定義的內(nèi)裝模塊族所構(gòu)成的族庫有兩種構(gòu)件方式：其一是在Revit Architecture 中新建族，并按照族類型的不同把同類內(nèi)裝模塊族聚類到不同文件夾中，該族庫的文 件夾按照層級進(jìn)行設(shè)置和命名；其二是把自定義族載入到內(nèi)裝項(xiàng)目中后，在項(xiàng)目瀏覽 器中以分層級的樹狀結(jié)構(gòu)存在；上述第一種是公共內(nèi)裝模塊族庫，其并不存在于Revit Architecture的具體內(nèi)裝項(xiàng)目中，可以用于任何內(nèi)裝項(xiàng)目；第二種是項(xiàng)目內(nèi)裝模塊族庫， 僅指某一具體項(xiàng)目的內(nèi)裝模塊族庫； 公共內(nèi)裝模塊族庫保存在電腦硬盤或其他移動存儲設(shè)施中，其存儲的位置決定其路 徑；在內(nèi)裝設(shè)計需要的時候，按照一定的路徑找到該族并載入到Revit Architecture項(xiàng)目 中即可； (2) 建立內(nèi)裝模塊族信息模型： 內(nèi)裝模塊族信息模型的組成包括族的分層結(jié)構(gòu)圖、族的類型屬性和實(shí)例屬性中相關(guān)參 數(shù)，以及內(nèi)裝模塊明細(xì)表； 在產(chǎn)品模塊的分解和編碼中，采用分層的模塊劃分方法，形成一種產(chǎn)品；工業(yè)化住宅內(nèi) 裝模塊的分解和編碼參考上述方法，形成與產(chǎn)品類似的分層結(jié)構(gòu)圖；按照這種分層和編碼 方法，工業(yè)化住宅內(nèi)裝部件逐層分解，直至形成不可分、具有獨(dú)立性的分部件和連接件，而 與分部件和連接件對應(yīng)的內(nèi)裝模塊族處于族的分層結(jié)構(gòu)圖的末端； 在Revit Architecture中，基于系統(tǒng)族，通過族的"類型屬性"面板進(jìn)行內(nèi)裝模塊族的 創(chuàng)建，構(gòu)建其基本信息；在內(nèi)裝模塊明細(xì)表中，通過"明細(xì)表屬性"的設(shè)置，進(jìn)一步完善內(nèi)裝 模塊族信息模型。
[0005] 本發(fā)明使得內(nèi)裝模塊的設(shè)計方案更為多樣化，從而使得內(nèi)裝方案有多種選擇，從 而實(shí)現(xiàn)柔性設(shè)計的目標(biāo)?？梢詼p少修改圖紙的工作量，并大大減少圖紙中的錯誤，三維的仿 真視圖為生產(chǎn)、施工、管理和拆除等階段提供直觀的圖像。
[0006] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0007] 圖1是平面圖中內(nèi)隔墻模塊位置和數(shù)量的改動示意圖。
[0008] 圖2是剖立面圖中內(nèi)隔墻模塊的聯(lián)動示意圖。
[0009] 圖3是內(nèi)墻明細(xì)表中"數(shù)量"的聯(lián)動示意圖。
[0010] 圖4是內(nèi)裝產(chǎn)品的功能分解示意圖。
[0011] 圖5是公共內(nèi)裝模塊族庫及其路徑示例的示意圖。
[0012] 圖6是"墻"族庫示例的示意圖。
[0013] 圖7是"專用設(shè)備"族庫示例的示意圖。
[0014] 圖8是樹狀內(nèi)裝模塊族分層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖9是明細(xì)表屬性面板示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 一種基于BM的建筑內(nèi)裝設(shè)計方法，包括下列步驟： (1)參數(shù)化設(shè)計： 參數(shù)化設(shè)計是指通過改動圖形某一部分或某幾部分的尺寸，自動完成對圖形中相關(guān)部 分的改動，從而實(shí)現(xiàn)尺寸對圖形的驅(qū)動，其中進(jìn)行驅(qū)動所需的幾何信息和拓?fù)湫畔⒂捎嬎?機(jī)自動提取；在工業(yè)化住宅內(nèi)裝設(shè)計中使用參數(shù)化設(shè)計手段，當(dāng)在某一視圖改動某一模塊 的尺寸、位置或形狀時，其余視圖中同一模塊的尺寸、位置或形狀同步自動產(chǎn)生相應(yīng)改動， 同時，在內(nèi)裝部件明細(xì)表中，相關(guān)數(shù)據(jù)也會做出相應(yīng)變化； 用參數(shù)化設(shè)計手段建立的工業(yè)化住宅內(nèi)裝信息模型不同于普通建筑三維模型，后者只 有反映內(nèi)裝模塊(含內(nèi)裝空間模塊）幾何屬性的幾何數(shù)據(jù)，而信息模型還包括材質(zhì)、類型、型 號代碼、生產(chǎn)廠家等工程數(shù)據(jù)。這些幾何數(shù)據(jù)和工程數(shù)據(jù)在工業(yè)化住宅內(nèi)裝模塊化體系的 各組成部分之間共享。
[0017] 參數(shù)化設(shè)計可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)裝模塊的柔性設(shè)計。在參數(shù)化設(shè)計中，部件模塊和模塊子 系統(tǒng)都是定型的，當(dāng)改變模塊或模塊子系統(tǒng)某一處的參數(shù)值時，系統(tǒng)便會自動驅(qū)動原模塊 或模塊子系統(tǒng)，使其改變?yōu)樾碌哪K和模塊子系統(tǒng)。同時，模塊或模塊子系統(tǒng)組合方式的改 變也有聯(lián)動的特征。從上述過程看，參數(shù)化設(shè)計使得內(nèi)裝模塊的設(shè)計方案更為多樣化，從而 使得內(nèi)裝方案有多種選擇，從而實(shí)現(xiàn)柔性設(shè)計的目標(biāo)。
[0018] 目前，工業(yè)化住宅內(nèi)裝模塊化的參數(shù)化設(shè)計常用軟件為Autodesk公司的Revit， 該軟件是國際上使用度較廣的BIM軟件之一，在工業(yè)化住宅參數(shù)化設(shè)計中大量使用。選擇 Revit進(jìn)行內(nèi)裝模塊化設(shè)計，使得內(nèi)裝設(shè)計與建筑設(shè)計、外裝設(shè)計成為完整的參數(shù)化設(shè)計體 系，構(gòu)建功能強(qiáng)大的BIM共享平臺。
[0019] (2)內(nèi)裝模塊的劃分、歸類和編組： 借鑒產(chǎn)品模塊多角度分級劃分理論，工業(yè)化住宅內(nèi)裝模塊有不同的劃分方式，其角度 為內(nèi)裝模塊化全生命周期的不同階段。當(dāng)面向模塊化設(shè)計進(jìn)行內(nèi)裝模塊劃分時，劃分依據(jù) 為模塊功能的相關(guān)性，劃分手段為內(nèi)裝產(chǎn)品的功能分解，此時內(nèi)裝模塊形成分級的樹狀體 系，該樹狀體系與既有工業(yè)化住宅內(nèi)裝模塊化體系的架構(gòu)類似；當(dāng)面向模塊化生產(chǎn)進(jìn)行內(nèi) 裝模塊劃分時，重點(diǎn)考慮降低加工制造內(nèi)裝模塊的難度，提高制造效率和產(chǎn)品質(zhì)量；當(dāng)面向 模塊化施工和維護(hù)管理進(jìn)行內(nèi)裝模塊劃分時，優(yōu)化模塊的劃分方法，減少部件的數(shù)量，降低 接口的復(fù)雜性，使得裝配和拆除都簡便易行；當(dāng)面向模塊化拆除進(jìn)行內(nèi)裝模塊劃分時，考慮 按照材料的環(huán)保性、維護(hù)性、回收性，進(jìn)行具有回收利用性能內(nèi)裝模塊的劃分。
[0020] 理想的工業(yè)化住宅內(nèi)裝模塊的劃分方法應(yīng)是面向內(nèi)裝模塊化全生命周期的，實(shí)現(xiàn) 多目標(biāo)的協(xié)調(diào)。
[0021] 在內(nèi)裝模塊劃分的過程中，模塊歸類和編組是模塊劃分的必要條件，影響工業(yè)化 住宅內(nèi)裝模塊劃分的因素包括模塊的功能、結(jié)構(gòu)、模塊生產(chǎn)、模塊裝配、成本控制等。內(nèi)裝模 塊歸類和編組的依據(jù)是模塊識別； 所謂定性分析，就是對內(nèi)裝產(chǎn)品的各模塊進(jìn)行功能和結(jié)構(gòu)相關(guān)性進(jìn)行研宄，以確定各 模塊的級別和關(guān)系的緊密性，其中功能相關(guān)性主要涉及模塊在內(nèi)裝使用上的作用，結(jié)構(gòu)相 關(guān)性主要涉及內(nèi)裝模塊接觸、連接和配合的關(guān)系。定性分析還應(yīng)考慮內(nèi)裝模塊化全過程各 階段的因素和成本控制因素。定性分析的優(yōu)點(diǎn)是不需要各種算法，模塊劃分和聚類的實(shí)施 簡便易行。這也同時造成了定性分析的缺點(diǎn)，即該方法較多地依賴經(jīng)驗(yàn)，具有一定的主觀 性，從而可能導(dǎo)致模塊劃分科學(xué)性和合理性的欠缺。
[0022] 和定性分析相比，定量分析方法受主觀因素影響較小，但是內(nèi)裝模塊聚類的數(shù)學(xué) 建模和求解過程非常復(fù)雜，同時，在數(shù)據(jù)確定和評價上也有無法解決的難題。在此背景下， 基于粗糙集的內(nèi)裝模塊聚類方法更利于內(nèi)裝模塊劃分和模糊聚類的實(shí)施。其對內(nèi)裝模塊之 間的"關(guān)聯(lián)因子"（Association Factor，AF )進(jìn)行粗糙分析，可以得出相互之間的關(guān)聯(lián)因 子，再根據(jù)同一模塊子系統(tǒng)內(nèi)部模塊之間強(qiáng)耦合、不同模塊子系統(tǒng)的模塊之間弱耦合的劃 分原則，將關(guān)聯(lián)因子較大的內(nèi)裝模塊進(jìn)行聚合，形成模塊子系統(tǒng)。
[0023] 在工業(yè)化住宅內(nèi)裝模塊劃分的實(shí)際操作中，采用定性分析與定量分析結(jié)合的方 法，即根據(jù)定性分析的結(jié)果，結(jié)合模塊的關(guān)聯(lián)因子，形成"工業(yè)化住宅內(nèi)裝模塊相關(guān)性及關(guān) 聯(lián)因子分析表"，以便進(jìn)行模糊聚類，實(shí)現(xiàn)內(nèi)裝模塊的劃分、歸類和編組；該表中，"對應(yīng)評 分"分值大于〇. 8的內(nèi)裝模塊之間為強(qiáng)耦合，其余為弱耦合； 工業(yè)化住宅內(nèi)裝模塊相關(guān)性及關(guān)聯(lián)因子分析表
(3)內(nèi)裝模塊族庫的構(gòu)建： 內(nèi)裝模塊族概述 "族"在Revit Architecture中是一個重要的概念，它是建筑或內(nèi)裝項(xiàng)目中各種圖元構(gòu) 成的基礎(chǔ)。Revit Architecture的可載入族分為三種類別：體量族、模型類別族、注釋類別 族，其中模型類別族用于生成項(xiàng)目的模型圖元、詳圖構(gòu)件等。
[0024] Revit Architecture項(xiàng)目中的家具、門、窗等構(gòu)件都是可載入的模型類別族，內(nèi)裝 模塊化設(shè)計是用各種模型類別族進(jìn)行建模的過程。
[0025] Revit Architecture并非工業(yè)化住宅內(nèi)裝設(shè)計的專用軟件