将平面图转为模板规划、制造建筑物的方法及计算机程序与流程

本发明涉及通过混凝土浇灌来制造建筑物时所使用的模板。

背景技术：

当通过混凝土浇灌来制造建筑物时，通常将模板用作用于新拌混凝土的浇灌模。在此，建筑物通常不是“由浇灌”制成，而是以确定的建筑段制成，所述建筑段也称为工作行程。通常，安装用于工作行程的模板，用混凝土填充模板，并在混凝土凝固后将所述模板移除。在一个工作行程的混凝土凝固期间和/或凝固之后，安装用于下一个工作行程的模板。

为了能够快速制造模板并能够多次重复使用材料，使用了由预制标准元件制成的模板系统。从wo2005/040525a1已知这种示例性的模板系统。

通常，从待制造的建筑物的平面图开始，规划工作行程和要为各个工作行程分别安装的模板。

技术实现要素：

本发明的目的是，提供一种方法，通过该方法可以从预先给定的平面图出发，简化模板的规划，并且同时可以在质量上改善所获得的结果。

根据本发明，该任务通过根据本发明的方法和通过计算机程序来解决。其他有利的设计方案从以下说明中获得。

在本发明的范畴中，已开发了一种用于将预先给定的平面图转换为模板规划的方法。该模板规划是用于安装模板元件的规划，所述模板元件用于通过混凝土浇灌来制造与平面图相对应的建筑物的至少一个工作行程。

在该方法中，由用户提供预先给定的平面图。这可以通过任何方式来实现，例如使用鼠标、通过触摸输入、通过分析照片或其他图像文档和/或通过从cad应用程序导入来实现。混合形式也是可以的。所以，用户例如可以在显示装置、诸如监视器或平板计算机的显示器上，将以纸件形式存在的平面图的pdf文档或照片放入背景中，并从中绘制平面图。

提供了一种目录，该目录为用于所规划的壁的走向的多个样式分别分配模板元件的空间布置，利用所述模板元件的空间布置，所述走向能够通过混凝土浇灌被引入待制造的建筑物中。

在预先给定的平面图的、尚未发现出现目录中包含的样式的区域中，搜索目录中包含的样式的出现。对于每次发现出现所述样式，为模板规划添加由目录分配给所述样式的模板元件的空间布置。

预先给定的平面图的、已被识别为与目录中包含的样式相对应的每个区域，可以视为已处理。这意味着已经为平面图的该区域找到了模板的解决方案，并且不必再搜查该区域找寻其他样式。可以用任何方式执行簿记，平面图的哪些区域已被处理。如此，例如，从在模板规划中存在模板元件的空间布置可见，平面图的与此相应的区域已被处理。但是，也可以例如在该平面图的图示中将平面图的每个已处理的区域标记为已处理。

在处理了样式的所有出现之后，检查预先给定的平面图是否已完全处理。如果不是这种情况，即当模板规划尚未完全时，则检查目录是否包含在预先给定的平面图中未曾搜索到的其他样式。如果是这种情况，则以这些其他样式之一分支回在预先给定的平面图的尚未处理部分中进行搜索。

已认识到的是，通过这种方式可以大大简化模板的规划。尤其降低了对规划执行人员的资格的要求。

其面前有预先给定的平面图并且了解模板系统的可用标准元件的技术人员通常能够将每个平面图转成标准元件的至少一种配置，并且必要时利用对于该建筑物而言个别的模板来对所述至少一种配置进行补充。因此，技术人员能够从平面图出发通过混凝土浇灌来制造建筑物。但是，已经指出，可以使用给定的平面图、使用标准元件的许多不同配置来制造用于给定的工作行程的模板。尽管在混凝土浇灌和移除模板之后分别产生了基本相同的结果，但一些配置就对施工过程提出的要求而言要好于其他配置。例如，可能的配置可以在如下方面不同：

·在安装中必须移动多少模板元件，例如通过起重机，

·在建筑工地必须保留多少不同的模板元件，

·模板安装总共持续多长时间，以及/或者

·用于模板的成本总共是多少。

这些目标可以完全相反。例如，建筑工地上大量的模板元件库存能够实现多种不同配置的快速安装，代价是仓储管理约束了资本并且要求建筑工地上的空间。

在申请人的经验中，已经形成了多年的专业知识，即关于特定的优化目标而言，哪种模板元件的空间布置对于特定的壁走向的模板化而言是最有意义的。如此，例如，对于给定的壁走向，存在可最快安装的第一空间布置、以最少数量的不同部件足以应对的第二空间布置、以及以最少数量的材料运动足以应对其安装的第三布置。通过从目录中调用相应的布置并将其添加给模板规划，使所述专业知识可用于至少部分自动化地制定模板规划。

这种至少部分自动化的制定尤其可以由建筑工地现场的人员来进行，尽管他们具有找到模板元件的任何一种合适配置的基本知识，但是他们不具有找到最佳配置的所述专业知识。如此，例如可需要的是，基于不管怎样都具有某种性质的复杂情况在短时间内更改所规划的平面图，由此所述模板规划失效。

同样，基于最初模板规划的优化目标例如可以由新的优化目标替换。例如，如果在总成本应最小化的前提下制定最初的规划，则可能突然出现新的情况，例如由于天气而使施工项目陷入延迟并且需在不顾及成本的情况下尽快完成工作行程。天气依赖性是在施工期间从根本上限制规划安全性的因素。通过在此描述的自动化的方法，可以随时在短时间内变换所述优化目标，为此将所使用的目录与针对新的优化目标的目录进行交换。

因此，在特别有利的设计方案中，从多个目录中选择所述目录，并且这些目录在优化目标方面有所不同，包含在其中的模板元件的空间布置关于优化目标进行了优化。

所描述的过程是迭代的，也就是说，当一个样式的所有出现都被处理时，搜索下一个在目录中包含的样式的出现。如果模板规划中模板元件的空间布置之间存在偏移，则这种程序特别有利。例如，所述目录可以从与确定的固定情况有关的样式和与此相对应的模板元件的空间布置开始。例如，在目录中可以紧随其后的是如下样式和与此对相应的空间布置，通过其可以完全或部分补偿在已纳入规划的空间布置之间的偏移。

在方法的最后，理想情况下，预先给定的平面图已完全处理，即完全转化为模板规划。然而，对于所述有利效果，这不是必需的。即使只有平面图的部分可以自动转换为模板规划并且例如对于不能以预制模板元件来实现的特殊结构来说需要单独的模板，就根据目录遵循的优化目标而言也会得到简化和质量改善。

有利地，在预先给定的平面图中搜索时，对目录中所包含的样式进行旋转和/或缩放。然后，响应于在预先给定的平面图中发现的旋转和/或缩放的样式的出现，相应地旋转和/或缩放被添加给模板规划的模板元件的空间布置。在大多数这些空间布置中，关于相应的优化目标的定性行为不会改变。因此，不必通过本质相同的样式或功能相同的空间布置的多种旋转和/或缩放的副本来扩充目录。

例如建筑物的左角和右角是否以这种方式在技术上相同并因此可以在目录中由单个通用的角来表示，这例如可取决于用于模板的模块化系统。该模块化系统还可以预先给定例如模板元件的空间布置分别可物理旋转和/或缩放到何种程度。

有利地，该目录至少包括壁的方向变化和/或分支作为样式。利用这些元素可以涵盖大部分常见的平面图。直壁同样可以可选地包含在目录中。但是，所述直壁也可以例如在模板规划中在后续工作阶段中在此处已设置的模板元件的空间布置之间进行补充。此过程也称为拉上或封闭缝隙(间隙)。

在特别有利的设计方案中，所述目录至少包括壁的直角的或以其他角度延伸的方向变化、壁的相交、壁的t形分支和/或具有恒定曲率半径的弯曲壁作为样式。就在这些元素中，它们是以原则上相匹配的模板元件的空间布置之中最佳的还是最差的来实现，在典型的优化目标方面会产生特别大的差异。倘若弯曲壁没有在目录中出现，则其例如同样可以在所提及的拉上或封闭间隙的范畴内事后在模板规划中进行补充。

在另一特别有利的设计方案中，首先在平面图中搜索壁的方向变化和/或分支。在此之后才搜索直壁。通过这种方式实现了首先处理平面图的如下这样的元素，在实现这样的元素时在目录中未包含专业知识的情况下可能会以最错误的方式来执行。特别地，抵抗如下这样的趋势：即，通过在平面图中处理直壁而使平面图中尚未处理的方向变化和/或分支的可识别性变差。

在特别有利的设计方案中，提供了预先给定的平面图，所述预先给定的平面图包含预先给定的行程接缝。这些行程接缝将待制造的建筑物的待混凝土浇灌的建筑段依次分开，并且可以由用户例如使用鼠标或通过触摸输入而在平面图中进行设置。例如，行程接缝可以在静力上受到激励，使得确定的对于建筑物静力学重要的结构不会被行程接缝中断。然而，行程接缝也可以例如通过工作时间规划、例如通过在确定时间内可处理的最大模板表面或通过每个工作行程可用的混凝土量以及例如通过美学方面来受到激励。

尤其每个工作行程可用的混凝土量通常是硬性的边界条件，并且没有在短时间内采购所需的更大量混凝土的实际选择。如果如此规划工作行程以致可用的混凝土量不足，则工作行程不能“由浇灌”来实现，因为模板无法完全以混凝土填充。但是，如果稍后添加缺少的混凝土，则先前提供的混凝土已经部分或完全凝固。因此，在部件中产生了区域之间的边界面，在这些区域中混凝土的凝结程度进一步不同。要避免这种边界面，因为所述边界面会导致部件的结构变弱。

为了自动拦截这样的规划误差，在另一特别有利的设计方案中，对于至少一个工作行程，从平面图中计算出为实现所需的混凝土量和/或壁长，并将所需的混凝土量和/或壁长与预先给定的阈值进行比较。响应于超过预先给定的阈值，向用户发出警告，以及/或者给用户提出针对至少一个行程接缝的偏移的建议。该建议是这样的：如果用户接受该建议，则不再超过预先给定的阈值。由于在壁太长的情况下在凝结期间经由混凝土的收缩而倾向于形成裂纹并且需要限制裂缝宽度的措施，因此壁长是另外的边界条件。

由于分成多个工作行程，可以为这些工作行程制定尤其单独的模板规划。由此，考虑到如下这样的条件，即在工作行程的范畴中所规划的壁不应在行程接缝上延伸。

在另一有利的设计方案中，响应于预先给定的平面图没有完全处理并且目录不包含在预先给定的平面图中未曾搜索到的其他样式，检查平面图中至少一个尚未被处理的区域是否包含至少一个行程接缝。如果是这种情况，则会在行程接缝隐没的情况下搜索所述区域找寻来自所述目录的样式。这意味着，搜索就像没有行程接缝一样进行。

如果在搜索时发现了样式，这就意味着，就行程接缝中断所述样式的意义而言，用户曾不利地设置该行程接缝。在样式的中间结束工作行程并在此处稍后继续工作的要求与根据目录中为所述样式设置的模板元件的空间布置来给与所述样式对应的结构上模板的要求相冲突。行程接缝有极大可能会延伸穿过模板元件的中间。

因此，在这种情况下，在所规划的平面图中，至少一个行程接缝被偏移和/或旋转，使得至少一个行程接缝不再中断所发现的样式，并且/或者向用户发出以这种方式偏移行程接缝的请求。通常，用户并非有意识地将行程接缝设置成使其中断目录中的样式之一，而是无意间发生这种状况，因为用户无法牢记所有这些样式。

如上所阐述，当仅仅可以针对预先给定的平面图的一部分来自动制定模板规划时，该方法的有利效果已经出现。但是，相对于整个平面图而言，该部分越大，效果就越强。

此外，该方法的有效性也不会因以下而降低：在所述方法的范畴中制定的模板规划事后通过所描述的拉上或封闭缝隙来补足，或者在其他后续步骤中还设置附件和/或粘结剂。

在所述方法的范畴中使用的目录可以在建筑工地例如存储在移动设备上，例如存储在平板电脑上。但是，例如也可以将预先给定的平面图发送到服务器，并且可以在该服务器上实施平面图的处理。

在另一特别有利的设计方案中，通过与可订购的模板元件的列表进行匹配，所述模板规划转换成用于模板元件的订单列表。通过这种方式，简化了用于根据模板规划的模板所需材料的采购，并且尤其避免了传输错误。尤其，订单列表可以是规定了在建筑工地上最多同时需要的那些组件的最大列表。

在此，在根据模板规划设置的模板元件与订购的模板元件之间不一定总是1：1的对应关系。在另一特别有利的设计方案中，检查对于订单列表中的两个或更多模板元件是否存在一个满足相同功能的替代的模板元件。如果是这种情况，替代的模板元件将取代先前设置的两个或更多模板元件。

如上文描述的那样，通过在预先给定的平面图中依次搜索来自目录的不同样式的出现并根据目录向模板规划中分别添加模板元件的空间布置，迭代地制定模板规划。在此，同一个模板元件可以出现在多个空间布置中，使得例如在并排设置多个布置时，每个布置都分别包含长度为3m的直模板元件，在最终的模板规划中，两个长度为3m的相同的直模板元件彼此并排而置。现在，如果可以使用长度为6m的直模板元件，那么有利的是，可以使用长度为6m的直模板元件来代替长度为3m的模板元件。这样，在安装时所需的材料运动就更少了，并且在模板元件之间必须连接并随后又松开的连接更少。结果，节省了工作时间。

本发明还涉及一种制造建筑物的方法。在该方法中，提供了以上文描述的方法来制定的模板规划。建立了与模板规划相符合的模板元件的空间布置。用混凝土填充通过这种空间布置限定的空腔。通过这种方法，可根据模板规划制定所基于的优化目标，例如更快、更经济地和/或用更少的材料运动来建设建筑物。

该方法尤其可以在计算机上和/或在移动设备上执行，例如在建筑工地现场的平板计算机或智能手机上执行。因此，它可以体现在为计算机或移动设备赋予自动模板规划功能的软件中。因此，本发明还涉及一种具有可机读指令的计算机程序，当可机读指令在计算机和/或移动设备上执行时，该可机读指令促使计算机和/或移动设备执行所描述的方法。同样，本发明还涉及具有计算机程序的可机读数据载体或下载产品。

附图说明

下面根据附图来说明本发明的主题，而本发明的主题不限于此。在附图中：

图1a和图1b示出了方法100的实施例；

图2示出了具有有利地设置的行程接缝12的平面图1的示例性处理；

图3示出了具有不利地设置的行程接缝12的平面图1的示例性处理；

图4示出了方法300的示例性实施例。

具体实施方式

由图1a和图1b组成的图1示出了方法100的实施例。在步骤105中，由用户提供预先给定的平面图1，这里包括一个或多个行程接缝12。在步骤106中，计算为实现每个工作行程所需的混凝土量和/或壁长，并且在步骤107中将这些所需的混凝土量和/或壁长与预先给定的阈值进行比较。如果超过阈值(真值1)，则在步骤108中向用户发出警告，并且/或者在步骤109中向用户提出针对至少一个行程接缝12的偏移的建议，使得在实施该建议时，不再超过预先给定的阈值。

在步骤110中，提供目录3，该目录为针对所规划的壁11的走向的样式31a-33a分别分配模板元件的空间布置31b-33b。根据框111，可以根据在制定模板规划2时遵循哪个优化目标，例如从多个目录3a-3c中选择该目录3。

在步骤120中，在平面图1中搜索来自目录3的样式31a-33a的出现。在此，可以根据框121，旋转和/或缩放这些样式。替代地或组合地，根据框122，在随后根据框123搜索直壁之前，可以首先搜索壁的方向变化和/或分支。但是，如上所描述的那样，例如在拉上或封闭间隙的情况下，也可以事后补充直壁。

在步骤130中，对于样式31a-33a的每次出现，将根据目录3所属的模板元件的空间布置31b-33b添加给模板规划2。在此，空间布置31b-33b必要时以与样式31a-33a相同的方式旋转和/或缩放。在步骤140中，样式的出现能够可选地在平面图1的图示中标记为被处理。但是，如之前所描述的那样，这不是强制性的，因为从在模板规划2中在确定位置处将模板元件纳入规划的事实可知，平面图1的与此对应的部分已被处理。

在步骤150中，检查预先给定的平面图1是否被完全处理。如果是这种情况(真值1)，则在步骤240中模板规划2通过与可订购的模板元件的列表5相匹配而转换成用于模板元件的订单列表。如上所描述的那样，这尤其可以是最大列表。

如果预先给定的平面图1没有被完全处理(真值0)，则首先在步骤160中检查目录3是否还包含尚未在预先给定的平面图1中搜索到的其他样式31a-33a。如果是这种情况(真值1)，则以这些其他样式31a-33a之一分支回所述搜索120。

与此相反，如果没有更多尚未搜索到的样式31a-33a，则在步骤180中检查行程接缝12是否划分了平面图1的尚未处理的区域1a。如果是这种情况(真值1)，则在步骤190中在行程接缝12隐没的情况下针对样式31a-33a调查所述区域1a。在步骤195中，检查是否曾发现样式31a-33a。如果曾发现一个(真值1)，则不利地设置的行程接缝12将导致未曾识别出样式31a-33a。然后，在步骤200a中，行程接缝12可以被自动偏移和/或旋转，使得行程接缝不再终端所发现的样式31a-33a，即壁的走向可以根据该样式31a-33a由“浇铸”产生。为此，替代地或组合地，可以在步骤200b中要求用户进行行程接缝的这种改变。然后，从步骤110起，可以重新开始模板规划2的制定。

图2示出了具有所规划的壁11的简单的示例性平面图1。该平面图1通过两个行程接缝12划分为三个工作行程a、b和c。这意味着针对所述三个工作行程a、b和c需要分别分开的模板规划2。在每个工作行程a、b和c的范畴中所规划的壁在限制了该工作行程的行程接缝12或13处结束。

在此简单示例中使用的目录3包括用于所规划的壁11的走向的三种样式，即壁11的直角方向变化31a、壁11的t形分支32a和壁11的直件33a。

在针对每个工作行程a、b和c将平面图1转换为模板规划2时，首先相应地在平面图1中搜索直角方向变化31a的出现。在第一工作行程a和第三工作行程c中分别出现两次，在第二工作行程中则没有。给用于工作行程a、b和c的相应的模板规划2添加根据目录3为直角方向变化31a所分配的模板元件的空间布置31b。由此直角变化方向31a已处理，这在平面图1中由其虚线标记来表示。

随后，在平面图1中搜索t形分支32a的出现。在此，仅在第二工作行程b中出现两次；在第一工作行程a中和第三工作行程c中则没有出现。给用于工作行程a、b和c的相应的模板规划2添加根据目录3为t形分支32a所分配的模板元件的空间布置32b。由此t形分支32a已处理，再次在平面图1中由虚线标记来表示。

最后，在平面图1中搜索直壁件33a的出现。在此，在第一工作行程a中出现三次，在第二工作行程b中出现四次，并且在第三工作行程c中又出现三次。给用于工作行程a、b和c的相应的模板规划2添加根据目录3为直壁件33a所分配的模板元件的空间布置33b。由此，直壁件33a已处理，再次在平面图1中由虚线标记表示。

因此，在这个简单的示例中，平面图1完全被处理并转化为用于各个工作行程a、b和c的模板规划2。

在图2中所示的示例中，目录3仅包含直角方向变化31a、t形分支32a和直壁件33a的各一个样本。为了搜索平面图1中的出现，这些元素将分别适当地缩放和/或旋转。

图3示出了平面图1的另一简单示例，该平面图通过行程接缝12分为两个工作行程a和b。但是在该示例中，不利地选择了手动放置行程接缝12，因为在平面图的左上角中和右下角，所规划的壁11在行程接缝12处分别以斜面结束，该斜面未在目录3中作为样式31a-33a出现。与此相应地，在识别出图3中所绘出的直角方向变化31a和直壁件33a之后，还留下了平面图1的尚未被处理的区域1a。方法100的设计方案提出使行程接缝12偏移和/或旋转，并且/或者要求用户进行这种改变。如果将行程接缝12例如改变为行程接缝12'，则可以类似于图2以样式31a-33a的相同目录3来处理整个平面图1。

图4示出用于制造建筑物的方法300的实施例。在步骤310中，根据方法100从规划的平面图1中制定至少一个模板规划2。在步骤320中，建立与该模板规划2相符合的模板元件的空间布置。在步骤330中，用混凝土填充由该空间布置限定的空腔。

附图标记列表

1所规划的平面图

1a平面图1的尚未处理的部分

11平面图1中的所规划的壁的走向

12平面图11中的行程接缝

2模板规划

3具有样式31a-33a和空间布置31b-33b的目录

3a-3c具有不同优化目标的目录

31a-33a用于所规划的壁的走向11的样式

31b-33b模板元件的空间布置

5可订购的模板元件的列表

6订单列表

100用于模板规划的方法

105提供平面图1

106计算每个工作行程的混凝土量

107检查混凝土量是否超过阈值

108向用户发出警告

109向用户提交建议

110提供目录3

111从多个目录3a-3c中选择目录3

120在平面图1中搜索样式31a-33a的出现

121旋转和/或缩放样式31a-33a

122搜索方向变化和分支

123搜索直壁

130根据样式31a-33a添加空间布置31b-33b

131旋转和/或缩放布置31b-33b

140将样式31a-33a标记为已处理

150检查平面图1是否已完全处理

160检查是否存在尚未搜索到的样式31a-33a

170以新样式继续搜索120

180检查在未处理的区域1a中是否存在行程接缝12

190在行程接缝12隐没的情况下搜索样式31a-33a

195检查是否找到样式31a-33a

200a偏移和/或旋转行程接缝12

200b要求用户改变行程接缝12

240将模板规划2转换成订单列表6

300用于制造建筑物的方法

310提供模板规划2

320建立模板元件的空间布置

330用混凝土填充空间布置的空腔

a、b、c工作行程