一种基于BIM技术的建筑自动设计方法与流程

一种基于bim技术的建筑自动设计方法
技术领域
1.本发明涉及一种建筑自动设计方法，尤其是一种基于bim技术的建筑自动设计方法。


背景技术：

2.目前建筑设计通过人力进行，当下需要解决的问题包括：设计图纸绘制需耗费大量人力和时间，设计成本居高不下；设计图纸修改频繁且修改时间急促，导致图纸质量可能随着改动次数的增加而下降；部分软件产品功能单一，无法生成完整的建筑施工图；市面上主流结构设计软件可完成结构主要施工图设计，但软件导出施工图准确度较工程实际需求还有较大差距。
3.传统建筑设计需要人工做繁琐的计算，比如短路电流计算、电压损失计算、计算电流计算、照明计算等，并且由于绘制时间紧张，计算过程中很容易出错。
4.通过获取设备三维坐标进行计算并自动生成bim模型、cad图纸、材料清单，可以节省计算机算力，传统生成获取数据会出现大量冗余数据，与计算或者和建模无关。


技术实现要素：

5.鉴于上述状况，有必要提供一种解决上述至少一种问题的建筑自动设计方法。
6.该方法具体包括以下步骤：
7.s100，导入建筑方案图及前期建筑条件；
8.s200，初始化前置参数，生成并储存项目模型三维坐标系，对前置参数、土建专业设计需求进行填写；
9.s300，生成土建专业的bim模型；
10.s400，输入机电系统的设计需求；
11.s500，云端调用步骤s200、s300及s400中的前置参数、设计需求及生成的土建专业的bim模型，进行机电系统建模；
12.s600，输出机电系统bim模型；
13.所述前置参数包括项目地点、项目性质、负荷等级。
14.作为本发明的进一步方案：步骤s500具体包括：
15.s511，调用配电系统自动生成模块，生成桥架、配电箱、电缆线、管材，输出配电系统模型，相应获取各设备三维坐标；
16.s512，调用照明系统自动生成模块，生成配电箱、桥架，读取建筑bim模型中的功能房间的尺寸，生成灯具、电缆线、管材，输出照明系统模型，相应获取各设备三维坐标；
17.s513，调用消防电气系统自动生成模块，分析配电系统模型及照明系统模型中需要与消防电气系统联动的设备，输出消防电气系统模型，相应获取各设备三维坐标；
18.s514，调用弱电系统自动生成模块，识别结构bim模型中电井的三维坐标，判定电井及各功能房间的位置，计算最小路径及尺寸，生成弱电系统的设备及主干管线，输出弱电
系统模型，相应获取各设备三维坐标；
19.s515，调用防雷接地系统自动生成模块，识别项目地理位置及建筑高度，输出防雷接地系统模型，相应获取各设备三维坐标。
20.作为本发明的进一步方案：步骤s600之后还包括步骤：
21.s700，审核修改所述土建及机电bim模型，通过项目三维坐标系，输出cad图纸；
22.s800，依据所述土建及机电bim模型及cad图纸，导出项目材料清单。
23.作为本发明的进一步方案：步骤s500具体包括：
24.s521，调用给水系统自动生成模块，生成给水管道、阀门、水表，输出给水系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；
25.s522，调用热水系统自动生成模块，生成热水管道、阀门，输出热水系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；
26.s523，调用污水系统自动生成模块，生成污水管道、阀门，输出污水系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；
27.s524，调用废水系统自动生成模块，生成废水管道、阀门，输出废水系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；
28.s525，调用雨水系统自动生成模块，生成雨水管道、阀门，输出雨水系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；
29.s526，调用空调冷凝水排水系统自动生成模块，生成空调冷凝水排水管道、阀门，输出空调冷凝水排水系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；
30.s527，调用室内消火栓系统自动生成模块，生成室内消火栓管道、阀门、消火栓，输出室内消火栓系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；
31.s528，调用灭火器系统自动生成模块，结合s570步骤消火栓三维坐标位置，生成灭火器。
32.作为本发明的进一步方案：步骤s500具体包括：
33.s531，调用空调系统自动生成模块，生成空调系统风管、风口、管井、机房模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；
34.s532，调用通风系统自动生成模块，生成通风系统风管、风口、管井、机房模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；
35.s533，调用供暖系统自动生成模块，生成供暖系统管道、供暖设备、设备附件、机房模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；
36.s534，调用防烟系统自动生成模块，生成防烟系统风管、风口、管井、机房模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；s550，调用排烟系统自动生成模块，生成排烟系统风管、风口、管井、机房模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接。
37.作为本发明的进一步方案：步骤s300具体包括：
38.s310，调用建筑专业自动生成模块，生成墙、门、窗、柱、屋顶、天花板、幕墙、栏杆、楼梯、坡道模型，相应获取各构件三维坐标，并相应生成各个房间功能区域；
39.s320，调用结构专业自动生成模块，生成墙、梁、楼板、柱、桁架、钢筋、楼梯、钢结构模型，相应获取各构件三维坐标，并相应生成各个房间功能区域。上述建筑自动设计方法可以在很大程度上降低人工成本，减少图纸返工，缩短设计周期，提高图纸质量。由于能同时
生成bim模型、cad图纸、材料清单，可以达到“拿地即开工”的效果。
具体实施方式
40.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明一种基于bim技术的建筑自动设计方法进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
41.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于图纸所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.本发明提供了一种基于bim技术的建筑电气系统自动设计方法，包括以下步骤：
44.s100，导入建筑方案图及前期建筑条件；
45.s200，初始化前置参数，生成并储存项目模型三维坐标系，对前置参数、土建专业(包含但不限于建筑、结构专业)设计需求进行填写；
46.s300，生成土建专业的bim模型；
47.s400，输入机电系统的设计需求；
48.s500，云端调用步骤s200、s300及s400中的前置参数、设计需求及生成的土建专业的bim模型，进行机电系统建模；
49.s600，输出机电系统bim模型。
50.所述前置参数包括项目地点、项目性质、负荷等级；
51.所述设计需求包括具体的文字性描述，例如配电系统中的树干式配电做法和放射式配电做法；
52.所述机电系统包含但不限于给排水、暖通空调、电气、智能化专业。
53.作为本发明的进一步方案：步骤s600之后还包括步骤：
54.s700，审核修改所述建筑电气系统bim模型，输出cad图纸；
55.s800，依据所述cad图纸，导出项目材料清单。
56.更进一步地，步骤s300具体包括：
57.s310，调用建筑专业自动生成模块，生成墙、门、窗、柱、屋顶、天花板、幕墙、栏杆、楼梯、坡道模型，相应获取各构件三维坐标，并相应生成各个房间功能区域；
58.s320，调用结构专业自动生成模块，生成墙、梁、楼板、柱、桁架、钢筋、楼梯、钢结构模型，相应获取各构件三维坐标，并相应生成各个房间功能区域。
59.作为本发明的实施例一，以电气系统为例：步骤s500具体包括：
60.s511，调用配电系统自动生成模块，生成桥架、配电箱、电缆线、管材，输出配电系统模型，相应获取各设备三维坐标；具体的，根据建通过计算各相关联设备管线的坐标点筑类型确定负荷分级；根据项目普通电梯、普通水泵、普通风机三者的位置，布置配电箱及控制箱，相应获取各设备三维坐标；根据项目普通电梯、普通水泵、普通风机三者的功率，确定线缆及管材大小，相应获取各设备以及管材线缆始末端点三维坐标；在前述中布置的配电箱及控制箱与普通电梯、普通水泵、普通风机之间，使用获取的管线设备、管材线缆端点三维坐标进行连接；根据项目消防电梯、消防水泵、消防风机三者的位置，布置配电箱及控制箱，相应获取各设备三维坐标；根据项目消防电梯、消防水泵、消防风机三者的功率，确定线缆及管材大小，相应生成各设备以及管材线缆始末端点三维坐标；在布置的配电箱及控制箱与消防电梯、消防水泵、消防风机之间，使用生成的设备、管材线缆端点三维坐标进行连接；根据建筑类型于各房间入口位置确定坐标点放置配电箱并相应获取三维坐标；根据电井位置布置配电总箱，并将房间内配电箱与电井内配电箱用管线通过三维坐标点实现连接。
61.传统建筑电气系统设计需要人工做繁琐的计算，比如短路电流计算、电压损失计算、计算电流计算、照明计算等，并且由于绘制时间紧张，计算过程中很容易出错。软件可以取代掉这部分人工计算的流程，大大提高了计算结果准确性并缩短计算时长。
62.s512，调用照明系统自动生成模块，生成配电箱、桥架，读取建筑bim模型中的功能房间的尺寸，生成灯具、电缆线、管材，输出照明系统模型，相应获取各设备三维坐标；具体包括：根据房间功能选用对应房间功能默认的灯具种类；根据房间功能照度标准值、功率密度限值、维护系数、灯具防爆防潮属性、色温属性，计算顶棚反射比、地面反射比、墙面反射比；并根据房间尺寸、高度及选用灯具信息计算室形指数及灯具利用系数；根据选用室形指数、灯具利用系数、房间维护系数的计算结果，结合灯具种类，计算获取灯具数量并负荷功率密度是否达标；各功能房间在进门处确定坐标点设置灯具开关并相应获取三维坐标；各功能房间的灯具与开关通过三维坐标点实现相连接并汇总连接至各功能房间的配电箱。根据疏散通道的门位置确定坐标点布置出口标志灯并相应获取三维坐标；根据疏散路径确定坐标点布置方向指示灯并相应获取三维坐标；公共区域灯具通过三维坐标点实现相连接并汇总连接至对应的应急照明配电箱；所述公共区域包括公共走道、电梯厅、前室、楼梯间。
63.传统建筑电气照明系统设计过程中，布置灯具的时候需要根据各功能房间的形状大小及计算结果得出的灯具数量相应布置灯具，当建筑布局调整时，照明系统需要人为进行复核并根据调整后的房间形状重新布置灯具，过程十分繁琐。软件可以根据各功能房间三维坐标确定房间的形状大小及计算结果调整之后同步调整绘制照明系统施工图及照明系统bim模型。
64.s513，调用消防电气系统自动生成模块，分析配电系统模型及照明系统模型中需要与消防电气系统联动的设备，输出消防电气系统模型，相应获取各设备三维坐标；具体包括：根据每层电井位置三维坐标点确定设置消防接线端子箱，相应获取各设备三维坐标；根据建筑房间是否为封闭空间、房间尺寸、楼板厚度及梁高布置消防探测器，相应获取各设备三维坐标；公共区域根据楼梯疏散口位置、合用前室、走道拐角处确定三维坐标点布置声光报警器，相应获取各设备三维坐标；根据公共区域楼梯疏散口的声光报警器位置确定三维坐标点布置手动报警按钮，手动报警按钮在疏散路径上，相应获取各设备三维坐标两两之
间距离若大于30米，则增设手动报警按钮，相应获取各设备三维坐标；公共区域处确定三维坐标点设置消防应急广播，相应获取各设备三维坐标；根据项目消火栓位置，确定三维坐标点布置消火栓及按钮消防电话，相应获取各设备三维坐标；与消防联动控制有关的且经常有人值班的机房确定三维坐标点设置消防专用电话分机，相应获取各设备三维坐标；根据电梯、自动喷水器、消火栓、排烟风机、补风风机、加压送风风机的设置情况，对各执行部件确定三维坐标点设置联动模块，并相应获取联动模块三维坐标。前述中的机房，包括消防水泵房、发电机房、配变电室、计算机网络机房、主要通风和空调机房、防排烟机房、灭火控制系统操作装置处或控制室、企业消防站、消防值班室、总调度室、消防电梯机房。
65.传统建筑电气火灾自动报警系统设计过程中，布置末端设备的时候需要根据各功能房间的形状大小，结构专业的梁板柱尺寸大小、火灾自动报警系统计算结果及暖通、给排水系统提资得出的设备数量进行相应布置。当其他专业有局部甚至是重大调整时，火灾自动报警系统需要人为进行一一复核校验并根据其他专业调整后的提资重新设计，过程十分繁琐，且涉及到消防安全问题。软件可以根据一开始设置好的条件，依靠模型三维坐标系，并根据各专业的调整结果进行自动复验计算之后，通过三维坐标同步调整绘制火灾自动报警系统施工图及火灾自动报警系统bim模型。
66.s514，调用弱电系统自动生成模块，识别结构bim模型中电井的三维坐标，判定电井及各功能房间的位置，通过计算各相关联设备管线的坐标点计算最小路径及尺寸，生成弱电系统的设备及主干管线，输出弱电系统模型，相应获取各设备三维坐标；具体的：各功能房间入户处确定三维坐标点设置弱电配电箱，相应获取各设备三维坐标；根据各功能房间的用途确定三维坐标点分别布置光纤、电话、有线电视接口，相应获取各设备三维坐标；将单个功能房间中由步骤s442中布置的各弱电接口确定三维坐标点汇总连接至该功能房间的弱电配电箱，相应获取各设备三维坐标；识别结构bim模型中电井的三维坐标，判定电井及各功能房间的位置，计算最小路径及尺寸，生成弱电系统的设备及主干管线，并与所述弱电配电箱连接。
67.s515，调用防雷接地系统自动生成模块，识别项目地理位置及建筑高度，输出防雷接地系统模型，相应获取各设备三维坐标。具体的，根据项目地理位置计算雷击大地的年平均密度；根据雷击年平均密度的计算结果确定建筑防雷级别；根据所述建筑防雷级别确定三维坐标点布置接闪杆、防雷接闪带及防雷引下线，相应获取各设备三维坐标；判断楼层高度，超过45米以上楼层以及下一层根据建筑模型外轮廓确定三维坐标点布置均压环相连接；根据功能房间布置等电位联结箱，并在建筑物首层确定三维坐标点布置防雷测试点及等电位联结箱，相应获取各设备三维坐标；根据建筑物基础确定三维坐标点、防雷引下线位置三维坐标点布置基础接地网。
68.传统建筑电气防雷接地系统设计过程中，需要根据建筑屋顶的外轮廓布置接闪带及接闪器，并根据结构的墙柱板的位置并利用其钢筋做防雷引下线及基础接地网等，当建筑及结构专业做设计调整变更时，人工绘图需要一一复核建筑及结构专业设计调整变更的内容是否对原本防雷接地设计造成重大影响，软件可以根据建筑及结构的调整内容，同步将三维坐标系数据传到电气系统自动设计当中，并根据建筑及结构内容的三维坐标调整相应调整防雷接地设计的施工图及bim模型。
69.作为本发明的实施例二，以给排水系统为例：步骤s500具体包括：
70.s521，调用给水系统自动生成模块，生成给水管道、阀门、水表，输出给水系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；具体包括：根据项目性质选用本项目所采取的供水方式、定好供水分区，管材的选用等；根据房间功能识别户数以及其具体位置，同时识别每户内卫生器具的位置和类别；每个独立户内的卫生器具通过给水管相连接并汇总，每户汇总的给水管分别接至水井内对应的水表组；根据每户的管线，进行给水计算，计算得出每段给水管的管径；水井内的水表组通过给水立管，接至生活泵房内的给水加压设备；根据项目的用水量及高度，计算给水加压设备数量及对应的参数；根据生活泵房的位置及给水加压设备的数量，进行自动设备布置。
71.给水系统自动生成模块，可根据建筑和结构bim模型，识别卫生器具自动生成给水管线、给水附件、给水设备以及管线的最优路径；污废水系统自动生成模块，识别卫生器具自动生成排水管线、排水附件以及管线的最优路径；热水系统自动生成模块，根据选定的热水方式，确定热水循环类型，识别需要热水的卫生器具自动生成热水管线、热水附件、热水设备以及管线的最优路径；空调冷凝水排水系统自动生成模块，识别空调位置自动生成空调冷凝水排水管线、空调冷凝水附件以及管线的最优路径；雨水系统自动生成模块，识别屋面的大小、坡度自动生成雨水排水管线、雨水附件以及管线的最优路径；上述各系统自动生成模块组成给排水系统模块，从而自动生成给排水施工图。
72.s522，调用热水系统自动生成模块，生成热水管道、阀门，输出热水系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；热水系统包括了集中供热和分散供热：
73.分散供热：根据房间功能识别户数以及其具体位置同时识别每户内需要热水供应卫生器具的位置和类别；每个独立户内需要热水供应的卫生器具通过热水管相连接并汇总，每户汇总的热水管分别接至各户的热水器(包括但不局限于以下热水器，燃气热水器、电热水器)；根据每户的管线，进行给水计算，计算得出每段给水管的管径；水井内的水表组通过给水立管，接至生活泵房内的给水加压设备；水井内的水表组通过给水立管，接至生活泵房内的给水加压设备；根据项目的用水量及高度，计算给水加压设备数量及对应的参数；根据生活泵房的位置及给水加压设备的数量，进行自动设备布置；
74.集中供热：与分散供热不同的是，根据不同建筑性质，选用合适的热水系统，包括但不局限于以下系统锅炉热水供应系统，太阳能热水供应系统，空气源热泵热水供应系统；根据用户对热水的要求，选用合适的热水循环方式，包括但不局限于以下方式支管循环、干管循环、立管循环；根据房间功能识别户数以及其具体位置同时识别每户内需要热水供应卫生器具的位置和类别；每个独立户内需要热水供应的卫生器具通过热水管相连接并汇总对应的热水方式的热水管道(支管、干管、立管)；根据每户的管线，进行热水计算，计算得出每段热水管的管径；热水立管汇总接至热水泵房内的热水加热设备。
75.s523，调用污水系统自动生成模块，生成污水管道、阀门，输出污水系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；具体的：根据项目性质选用本项目所采取的排水方式(污废合流、污废分流)，管材的选用；根据房间功能识别户数以及其具体位置，同时识别每户内卫生器具的位置和类别；根据识别的卫生器具位置，识别卫生器具所在的房间功能区，合适布置排水立管；每个房间功能区的卫生器具通关排水支管连接，汇总接至对应的排水立管；每层的排水立管连接，汇总到一层，排至室外排水检查井；根据排水支管和立管的管线，进行排水计算，计算得出每段排水管的管径。
76.s524，调用废水系统自动生成模块，生成废水管道、阀门，输出废水系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；废水与污水的系统设计具体步骤相同，不再赘述。
77.在给水系统和排水系统的设计上，传统的设计人员对图纸的理解和审图都不能达到百分百的准确率通过采用建筑给排水自动设计，可以自动识别图上所有需要配置给排水点的卫生器具，不存在卫生器具给排点的设计遗漏，大大提高设计图纸质量和画图效率。
78.s525，调用雨水系统自动生成模块，生成雨水管道、阀门，输出雨水系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；具体的，根据屋面类别选用对应的雨水斗类型；识别屋面的面积大小，通过计算，算出雨水量；根据计算的雨水量大小，计算所需雨水斗的数量；识别屋面找坡方向，合理布置雨水斗的位；根据雨水斗位置，布置相对应管径的雨水立管井与之连接；雨水立管接至首层埋地安装接至室外雨水检查井。
79.s526，调用空调冷凝水排水系统自动生成模块，生成空调冷凝水排水管道、阀门，输出空调冷凝水排水系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；具体的，根据房间功能识别出空调室内机和空调室外机的位置和类型；根据识别出的空调类型，计算对应冷凝水排水管管径；根据空调位置，识别空调所在位置的区域，布置空调冷凝水排水支管及立管；空调冷凝水排水立管接至首层埋地安装接至室外雨水口或雨水检查井。
80.在建筑给排水设计上，有大量的计算公式，每条计算公式都有复杂的数学符号，目前传统的设计人员对公式的理解以及计算公式的过程，都存在理解偏差，取值困难，计算错误的种种问题，建筑给排水自动设计涵盖了建筑给排水设计所有公式，运用计算模块对所需数据进行快速计算，快速的得到准确的数据。不仅提高计算的准确性同时减少了繁琐的计算过程，释放设计人员，提高画图效率。
81.s527，调用室内消火栓系统自动生成模块，生成室内消火栓管道、阀门、消火栓，输出室内消火栓系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；具体的，根据建筑物的性质，判断是否需要设置室内消火栓系统，若需要，设计出和消防水源相对应的消火栓系统，包括水泵、水箱、消火栓管道和水源等部分；识别出公共区域(包括但不局限于楼梯间、走道、前室、消防前室)，根据公共区域的优先级布置消火栓及消火栓立管；根据布置的消火栓位置，计算是否满足距离和保护要求，根据计算情况，判断是否增加消火栓和消火栓立管；消火栓立管进行成环汇总，接至消防泵房内的室内消火栓水泵，同时接至高位消防水箱；根据项目的消火栓用水量及建筑高度，计算室内消火栓水泵数量及对应的参数；根据消防泵房的位置及室内消火栓水泵数量，进行自动设备布置。
82.室内消火栓系统自动生成模块，可根据建筑和结构bim模型，识别房间功能分区，判断消火栓的布置位置，通过计算以及距离的要求，自动生成满足规范要求的最优消火栓数量和位置；自动喷水灭火系统自动生成模块，识别房间功能分区以及梁格的位置，通过计算以及距离的要求，自动生成满足规范要求的喷头数量、位置以及对应的最优管线；
83.s528，调用灭火器系统自动生成模块，结合s570步骤消火栓三维坐标位置，生成灭火器。具体的，根据项目性质判断是否需要灭火器系统；根据项目性质计算灭火器的数量及级别；根据消火栓位置，自动布置灭火器；根据灭火器保护距离，复核灭火器数量是否满足距离和保护要求，系统根据公共区域的优先级自动判断增设灭火器。
84.灭火器系统自动生成模块，识别房间功能分区，通过计算以及距离的要求，自动生
成满足规范要求的最优灭火器数量和位置；上述各系统自动生成模块组成消防系统模块，从而自动生成消火栓和灭火器施工图、自动喷水灭火施工图。
85.作为本发明的实施例三，以暖通空调系统为例：步骤s500具体包括：
86.s531，调用空调系统自动生成模块，生成空调系统风管、风口、管井、机房模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；具体的，根据前期需求确定空调系统的方案，软件自动统计并分别计算各功能区域冷负荷与热负荷计算，并同步计算得出各功能房间新风量，根据计算结果，软件根据建筑专业各功能区域及房间自动划分出合理的分区，并相应对系统进行划分。根据建筑净高及结构楼板梁高，自动判定风管的安装高度，并根据上步计算结果确定各风管尺寸。生成风管以后，软件根据房间布局，计算各个回风口及送风口的风速，并合理布置风口的位置。当有垂直的风管，软件自动考虑与建筑专业联动设置风井，并相应生成空调水井。最终在项目合适且最经济的位置相应设置空调系统的机房，并对机房内部设备合理布置。
87.s532，调用通风系统自动生成模块，生成通风系统风管、风口、管井、机房模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；具体的，根据前期需求确定通风系统的方案，软件自动统计并分别计算各功能区域通风量的计算，并同步计算得出各功能房间通风量，根据计算结果，软件根据各功能区域及房间的建筑净高及结构楼板梁高，自动判定风管的安装高度，并根据上步计算结果确定各风管尺寸。生成风管以后，软件根据房间布局，计算各个风口的风速，并合理布置风口的位置。当有垂直的风管，软件自动考虑与建筑专业联动设置风井，并相应生成空调水井。最终在项目合适且最经济的位置相应设置空调系统的机房，并对机房内部设备合理布置。
88.s533，调用供暖系统自动生成模块，生成供暖系统管道、供暖设备、设备附件、机房模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；具体的，根据前期需求确定供暖系统的方案确定热源类型，软件自动统计并分别计算各功能区域热媒相关参数及确定供暖的形式，并同步计算负荷量，根据计算结果，软件根据建筑专业各功能区域及房间的使用需求，并根据上步计算结果确定各管道尺寸。生成管道以后，软件根据房间布局，最终在项目合适且最经济的位置相应设置供暖系统的机房，并对机房内部设备合理布置。
89.s534，调用防烟系统自动生成模块，生成防烟系统风管、风口、管井、机房模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；s550，调用排烟系统自动生成模块，生成排烟系统风管、风口、管井、机房模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接。根据前期需求确定防烟系统的方案，软件自动统计并分别计算各主要公共功能区域及建筑定性等相关的结果，并同步根据建筑高度做相应的防烟系统划分的同时对各区域及房间进行防烟风量计算，根据计算结果，软件根据各功能区域及房间的建筑净高及结构楼板梁高，自动判定风管的安装高度，并根据上步计算结果确定各风管尺寸及三维坐标。生成风管以后，软件根据房间布局，计算各个风口的风速，并合理布置风口的位置。当有垂直的风管，软件自动考虑与建筑专业联动设置风井。最终在项目合适且最经济的位置相应设置空调系统的机房，并对机房内部设备合理布置。
90.传统施工图设计中，暖通空调系统设计主要采用cad绘图二维平面，且当建筑及结构等其他专业调整时，暖通空调设计相关的数据参数需要根据调整后的图纸进行重复的复验计算并根据计算结果判定需不需要作出调整。人工设计更容易出现设计错误，数据的准
确性难以保证。图纸所呈现的设计图形为二维平面不如电脑自动设计的bim模型精准且直观。
91.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种基于bim技术的建筑自动设计方法，其特征在于：包括以下步骤：s100，导入建筑方案图及前期建筑条件；s200，初始化前置参数，生成并储存项目模型三维坐标系，对前置参数、土建专业设计需求进行填写；s300，生成土建专业的bim模型；s400，输入机电系统的设计需求；s500，云端调用步骤s200、s300及s400中的前置参数、设计需求及生成的土建专业的bim模型，进行机电系统建模；s600，输出机电系统bim模型；所述前置参数包括项目地点、项目性质、负荷等级。2.如权利要求1所述的建筑自动设计方法，其特征在于：步骤s500具体包括：s511，调用配电系统自动生成模块，生成桥架、配电箱、电缆线、管材，输出配电系统模型，相应获取各设备三维坐标；s512，调用照明系统自动生成模块，生成配电箱、桥架，读取建筑bim模型中的功能房间的尺寸，生成灯具、电缆线、管材，输出照明系统模型，相应获取各设备三维坐标；s513，调用消防电气系统自动生成模块，分析配电系统模型及照明系统模型中需要与消防电气系统联动的设备，输出消防电气系统模型，相应获取各设备三维坐标；s514，调用弱电系统自动生成模块，识别结构bim模型中电井的三维坐标，判定电井及各功能房间的位置，计算最小路径及尺寸，生成弱电系统的设备及主干管线，输出弱电系统模型，相应获取各设备三维坐标；s515，调用防雷接地系统自动生成模块，识别项目地理位置及建筑高度，输出防雷接地系统模型，相应获取各设备三维坐标。3.如权利要求1所述的建筑自动设计方法，其特征在于：步骤s600之后还包括步骤：s700，审核修改所述土建及机电bim模型，通过项目三维坐标系，输出cad图纸；s800，依据所述土建及机电bim模型及cad图纸，导出项目材料清单。4.如权利要求1所述的建筑自动设计方法，其特征在于：步骤s500具体包括：s521，调用给水系统自动生成模块，生成给水管道、阀门、水表，输出给水系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；s522，调用热水系统自动生成模块，生成热水管道、阀门，输出热水系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；s523，调用污水系统自动生成模块，生成污水管道、阀门，输出污水系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；s524，调用废水系统自动生成模块，生成废水管道、阀门，输出废水系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；s525，调用雨水系统自动生成模块，生成雨水管道、阀门，输出雨水系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；s526，调用空调冷凝水排水系统自动生成模块，生成空调冷凝水排水管道、阀门，输出空调冷凝水排水系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；s527，调用室内消火栓系统自动生成模块，生成室内消火栓管道、阀门、消火栓，输出室
内消火栓系统模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；s528，调用灭火器系统自动生成模块，结合s570步骤消火栓三维坐标位置，生成灭火器。5.如权利要求1所述的建筑自动设计方法，其特征在于：步骤s500具体包括：s531，调用空调系统自动生成模块，生成空调系统风管、风口、管井、机房模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；s532，调用通风系统自动生成模块，生成通风系统风管、风口、管井、机房模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；s533，调用供暖系统自动生成模块，生成供暖系统管道、供暖设备、设备附件、机房模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；s534，调用防烟系统自动生成模块，生成防烟系统风管、风口、管井、机房模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接；s550，调用排烟系统自动生成模块，生成排烟系统风管、风口、管井、机房模型，相应获取各设备以及管材始末端点三维坐标连接。6.如权利要求1所述的建筑自动设计方法，其特征在于：步骤s300具体包括：s310，调用建筑专业自动生成模块，生成墙、门、窗、柱、屋顶、天花板、幕墙、栏杆、楼梯、坡道模型，相应获取各构件三维坐标，并相应生成各个房间功能区域；s320，调用结构专业自动生成模块，生成墙、梁、楼板、柱、桁架、钢筋、楼梯、钢结构模型，相应获取各构件三维坐标，并相应生成各个房间功能区域。

技术总结
本发明涉及一种基于BIM技术的建筑自动设计方法，包括以下步骤：导入建筑方案图及前期建筑条件；初始化前置参数，生成并储存项目模型三维坐标系，填写前置参数、土建专业设计需求；生成土建专业的BIM模型；输入机电系统的设计需求；云端调用前置参数及设计需求及生成的建筑及结构专业的BIM模型，进行机电系统建模；输出机电系统BIM模型；所述前置参数包括项目地点、项目性质、负荷等级；所述设计需求包括具体的文字性描述，比如配电系统中的树干式配电做法和放射式配电做法。上述建筑自动设计方法可以在很大程度上降低人工成本，减少图纸返工，缩短设计周期，提高图纸质量。由于能同时生成BIM模型、CAD图纸、材料清单，可以达到“拿地即开工”的效果。的效果。


技术研发人员：蔡伟彬 李海旭 刘健华 赵立阳 林达阳 何英强
受保护的技术使用者：广东方程建筑科技有限公司
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/10/15