基于CAD平台的建筑工程协同设计制图方法与流程

文档序号:23729410发布日期:2021-01-26 19:40阅读:来源:国知局

技术特征:
1.基于cad平台的建筑工程协同设计制图方法;步骤如下:步骤1、将建筑工程的协同设计构件分类为多种主体构件和附属构件;所述协同设计构件为在多专业图纸中均有出现的构件,且在设计过程中,每一所述协同设计构件均需保证在各所述专业图纸中呈现内容的协同一致;所述主体构件为构建建筑空间的主要构件,包括板、墙、柱和梁;每两个所述主体构件之间均能够相互按布尔运算结合;所述附属构件为依附于主体构件的构件;每一所述附属构件均与相应的所述主体构件有邻接或定距约束两种关系;每两个所述附属构件之间相对独立,相互之间避免碰撞;步骤2、建立以平面图和剖面图组成的构图体系,并为各专业配置平面图和剖面图的成图方法;所述构图体系分楼层绘制平面图,每楼层配置不少于一幅所述平面图,所述平面图呈现所有所述协同设计构件;所述剖面图的数量和位置由设计师根据需要自行确定;根据几何绘图规则,每一所述楼层平面图由平截面图、俯视图、反射视图、透视图组合而成,所述剖面图由剖截面图与侧视图组合而成;步骤3、预先建立用于存储协同设计构件的模型数据库;模型数据库将每协同设计构件的数据记录为一个数据单位,每单元的数据组成如下:楼层:对应协同设计构件所在的楼层代号;构件类型:对应按步骤1所述分类的协同设计构件类型代号;构件编号:同类协同设计构件的顺序编号;组件:每个构件可有1个或多个组件组成,每个组件的属性如下:组件类型:对应步骤1所述分类的组件类型代号;组件编号:同类型组件的顺序编号;几何数据,几何数据包括如下内容:点:数据项包括组件各特征点的编号和坐标值,其中z坐标值为该点对应标高;线:数据项包括代表构件轮廓边线的线编号、线类型和特征点编号;面:数据项包括面编号、组成面的边线编号、邻接约束所绑定的其它组件及对应面代号、定距约束所绑定的其它组件及对应面代号;布尔运算节点:数据项包括相交的协同设计构件类型与编号、相交节点的几何数据,同组件的几何数据;物理参数:数据项包括组件材质、价格、实施阶段;出图专业:图纸中需呈现该组件图元的专业代码;步骤4、预先建立模型创建模块,用于协同设计构件模型的创建;步骤5:预先建立图形编辑模块,用于对协同设计构件图形的编辑;步骤6:利用上述预先建立的功能模块,采用协同设计方法完成建筑工程实例图形绘制。2.根据权利要求1所述的基于cad平台的建筑工程协同设计制图方法,其特征在于,每一所述专业的每一楼层的平面图和剖面图的成图方法如下:
1)每一所述专业的每一楼层的平面图:每一所述专业的每一楼层的平面图的平截面的剖切面位于楼面上方,距楼层基准面的距离由设计师指定,楼面为俯视图和反射视图的投影面;所述平截面显示内容为所述平截面的剖切面与各协同设计构件的相交截面;所述俯视图显示内容为介于平截面剖切面与本楼层楼面之间的协同设计构件投影视图;所述反射视图显示内容为介于平截面剖切面与上层楼板结构层底面的协同设计构件的投影视图;所述透视图显示内容为与本层楼板板底相连附属构件的接触面视图;具体各所述专业平面图的投影视图组成与要求如下:建筑专业:楼层平面图内容包括本楼层平截面图、俯视图和反射视图;结构专业:平面图内容包括本楼层平截面图、俯视图和透视图;各设备专业:与建筑专业相同;2)每一所述专业的每一楼层的剖面图每一所述专业的每一楼层的剖面图的剖切面的剖切位置和投影方向由平面图中布置的剖切线和投影标志表示;所述投影面由设计师在平面指定边界;各所述专业剖面图的显示内容包括与剖切面相交协同设计构件的截面和介于剖切面与投影面之间各协同设计构件侧视图两部分。3.根据权利要求1所述的基于cad平台的建筑工程协同设计制图方法,其特征在于,所述步骤4中模型创建的实现过程如下:步骤4.1、在cad平台的图形用户界面中定义各楼层的平面绘图底板,根据步骤2所述成图方法投影于该楼层楼板面的协同设计构件均绘制于该平面绘图底板之上;平面绘图底板由绘图边框、坐标系和楼层基准面三要素组成;绘图边框限定了平面绘图底板的范围,属于不同楼层的绘图边框不得重叠;将绘图边框绘制为图元块并添加属性,属性记录包括楼层名称和绘图专业;平面绘图底板中配置的坐标系为绘制于底板范围内的协同设计构件提供定位基准;同一建筑工程的各楼层的平面绘图底板采用相同坐标系;坐标系的原点宜在绘图边框范围之内,同时横竖坐标轴的方向宜与轴网方向一致;楼层基准面为确定所创建协同设计构件标高的基准面,由特征点绝对标高和基准面坡度坡向共同确定,协同设计构件的标高通过给定其与基准面的相对高差值确定;基准面通过指定轴网某交点的绝对标高和沿轴线方向的坡度两项特征而建立;步骤4.2、在平面绘图底板上创建代表协同设计构件的图元块,并向图元块中添加属性以记录协同设计构件的各项特性参数;所述图元快包含了协同设计构件的全部信息,即为协同设计构件的模型图;本模块支持两种方式创建协同设计构件模型图,具体如下:方式甲:根据协同设计构件的特性参数创建协同设计构件的参数化模板,将协同设计构件的几何尺寸抽象为尺寸变量,并配置输入属性的对话框;用户在参数化模板中录入尺寸变量实例值和属性文字,自动生成代表协同设计构件的图元块;然后将创建的图元块插
入平面绘图底板正确位置,形成协同设计构件模型图;方式乙:先在平面绘图底板的相应位置绘制拟创建的协同设计构件的特征线,然后拾取该特征线将其转化为图元块;进一步向图元块添加属性文字,形成协同设计构件模型图;步骤4.3、采用上述两种方式创建协同设计构件时,同步指定附属构件与主体构件的约束关系;约束关系包括邻接约束与定距约束两类;邻接约束限定附属构件的约束面与主体构件的约束面保持共面,当主体构件约束面的位置变化时,附属构件对应约束面同步移动以保持两者共面;定距约束限定附属构件的约束面与主体构件的相应约束面保持固定距离,当主体构件约束面位置变化时,附属构件对应约束面同步移动以维持两者距离不变;步骤4.4、采用上述两种方式创建协同设计构件时,同步进行主体构件之间的布尔运算和附属构件之间的碰撞检查两种位置运算;布尔运算结果生成节点数据,并将节点数据存入模型数据库;碰撞检查给出碰撞位置提示,提醒设计人员进行调整;位置运算均通过调用各协同设计构件的几何数据进行计算;步骤4.5、将所创建的协同设计构件的模型数据按步骤3所述模型数据库的数据结构形式导入模型数据库,其中协同设计构件点坐标均采用平面图绘图底板的局部坐标值,z坐标值为对应点标高值;在所绘协同设计构件的模型图与模型数据之间建立关系表,使所绘协同设计构件的模型图携带的各项特性参数与数据库中数据保持一致。4.根据权利要求1所述的基于cad平台的建筑工程协同设计制图方法,其特征在于,所述步骤5中,预先建立图形编辑模块功能组成及实现过程如下:步骤5.1、从模型数据库中提取数据,生成不同阶段的各绘图专业的楼层平面图;详细步骤如下:(5.1.1)按楼层、绘图专业和实施阶段三个关键字从模型数据库自动检索出参与平面图绘制的协同设计构件;(5.1.2)在cad图形用户界面指定坐标原点与方向,建立平面局部坐标系;(5.1.3)生成平截面图:将楼层基准面上移指定距离作为平截面的剖切面,通过几何计算获得各协同设计构件与剖切面相交截面,在所述局部坐标系下导入该相交截面的几何数据,忽略标高,形成平截面图;(5.1.4)生成俯视图:通过几何计算获得介于所述平截面剖切面和本层楼板面之间的协同设计构件的几何数据,包括点、线、面,进一步对所获几何数据进行遮蔽计算,向下遮蔽,将未被遮蔽的点、线、面对应几何数据导入所述局部坐标系,忽略标高,自动绘制俯视图;(5.1.5)生成反射视图:通过几何计算获得介于所述平截面基准面和上层楼板底面之间的协同设计构件的几何数据,包括点、线、面,进一步对所获几何数据进行遮蔽计算,向上遮蔽,将未被遮蔽的点、线、面几何数据导入所述局部坐标系,忽略标高,自动绘制反射视图;(5.1.6)生成透视图:从位于下部楼层的协同设计构件中检索与本楼层的结构层底面
共面的点、线、面数据;此处,与楼板结构层邻接的粱底面按楼板结构层底面对待,将所获几何数据导入所述局部坐标系,忽略标高,自动绘制透视图;(5.1.7)将同一平面中出现的同一协同设计构件绘制为一个图元块,并向其添加属性记录该协同设计构件的各项物理特性;(5.1.8)在所绘制协同设计构件的图元块与模型数据库之间建立关系表,使所绘制协同设计构件的图元块的几何与物理特性参数与数据库参数保持同步;步骤5.2、从模型数据库中提取数据,生成不同阶段各绘图专业剖面图;详细步骤如下:(5.2.1)在已绘平面图中布置剖切面并指定投影方向及范围,并从投影范围中按专业和施工阶段选择参与绘制剖面图的协同设计构件;(5.2.2)建立剖面局部坐标系:在cad图形用户界面指定坐标原点与方向,建立剖面局部坐标系;所述剖面局部坐标系以所述剖切面与平面局部坐标系x-y平面的交线为x轴,以平面局部坐标系的z轴为y轴,原点与平面局部坐标系位置相同;根据几何知识将构件几何参数换算为剖面局部坐标系下的几何参数;(5.2.3)生成剖截面图:在剖面局部坐标系下,计算所选择协同设计构件与剖切面的相交截面,向cad平台导入该相交截面的几何数据(忽略标高)形成平截面图;(5.2.4)生成侧视图:在剖面局部坐标系下,通过几何计算获得投影范围协同设计构件的几何数据(点、线、面),进一步对所获几何数据进行遮蔽计算(向投影方向遮蔽),将未被遮蔽的点、线、面几何数据导入所述二维cad平台(忽略z坐标)自动绘制侧视图;(5.2.5)将同一剖面图中出现的同一协同设计构件绘制为一个图元块,并向其添加属性记录该协同设计构件的各项物理特性;(5.2.6)在所绘制协同设计构件的图元块与模型数据库之间建立关系表,使所绘制协同设计构件的图元块的几何与物理特性参数与数据库参数保持同步;步骤5.3、图形的移动、复制、删除与修改:(5.3.1)移动图元块,改变了协同设计构件的几何参数,模型数据库相应修改几何参数,并重新指定约束和进行位置运算;(5.3.2)复制图元块,等同步骤4所述创建了一个协同设计构件,并向模型数据库添加所复制图元块代表的协同设计构件数据;(5.3.3)删除图元块,从模型数据库中删除相应协同设计构件实体;(5.3.4)修改图元块,包括修改几何参数与物理参数,对应的模型数据库进行相应修改;步骤5.4、图形比对:各专业在开展本专业设计过程中,其绘图系统建立本地模型数据库,与其它专业的模型数据是相互独立的;当专业之间进行提资与返资操作时,某专业在收到其它专业图纸后,系统将所接收图纸中的协同设计构件与本专业所绘图纸中的协同设计构件进行比对,标识出两者的区别之处;具体步骤如下:(5.4.1)识别所接收的cad图形,读取图形构件信息,形成模型数据,记作“外部数据”;此时,系统中还有一套本专业图形的模型数据,记为“内部数据”;(5.4.2)按与本专业对比图纸相同的实施阶段、出图专业、楼层代号三要素,从外部数据中筛选出参与图形比对的协同设计构件;(5.4.3)将筛选获得的协同设计构件的数据与内部数据中的同类型构件的数据进行比
对;经对比,两套数据中某构件除编号外其它数据相同时,两构件认定为相同构件;当内部数据中某构件无法在外部数据中找到匹配的相同构件或外部数据中某构件无法在内部数据中找到匹配的相同构件时,均将其标注为不协调构件;步骤5.5、工程量统计:通过几何知识,调用模型数据库中各协同设计构件的几何数据计算出其体积,然后按要求进行汇总统计,即获得工程量统计结果。5.根据权利要求1所述的基于cad平台的建筑工程协同设计制图方法,其特征在于,在所述步骤6中,实例图形绘制的具体步骤如下:601总体专业采用协同设计方法绘制基础图,然后将基础图以cad图形形式发布给受资专业,进行提资;步骤6.1、本阶段所述采用协同设计方法绘制基础图的操作过程如下:6.1.1)利用步骤4所述模型创建模块提供方法,创建协同设计构件模型图,并将各协同设计构件导入总体专业模型数据库;6.1.2)当上述模型图符合总体专业平面图要求时,将其作为总体专业平面图;否则利用步骤5所述图形编辑模块提供方法,调用总体专业模型数据库的数据,生成总体专业各层平面图;6.1.3)在总体专业平面图中布置剖切线及投影方向和范围,生成相应剖面图,并对前述总体专业平面图和剖面进行编辑修改,完成其基础图。步骤6.2、各受资专业接受总体专业的提资后,采用协同设计方法绘制本专业图形,然后将设计成果以cad图形文件形式发布给总体专业,进行返资;本阶段所述采用协同设计方法绘制受资专业图形的操作过程包括:6.2.1)按步骤4所述模型创建模块所提供方法,将基础图包含的协同设计构件导入受资专业模型数据库;6.2.2)按步骤5建立的图形编辑模块所提供的方法,调用受资专业模型数据库数据,生成受资专业平面图;进一步,在平面图中布置剖切线及投影方向和范围,生成受资专业剖面图;6.2.3)按模型创建模块所提供方法,在平面图中补充创建受资专业所绘协同设计构件;6.2.4)按图形编辑模块所提供方法,对受资专业平面图和剖面图进行编辑修改;步骤6.3、总体专业接受各受资专业的返资后,按协同设计方法进行基础图的深化,然后将成果以cad图形文件形式第二次向各受资专业提资;本阶段所述采用协同设计方法进行基础图深化的操作内容包括:6.3.1)将受资专业所返资的图形与基础图进行图形比对,找出两专业图纸中不协调的协同设计构件,给出提示;6.3.2)根据提示按所述图形编辑模块所提供方法进行基础图的修改;步骤6.4、各受资专业接受总体专业的二次提资后,按协同设计方法进行本专业图形深化,然后第二次将设计成果以cad图形文件形式发布给总体专业,进行第二次返资;本阶段所述采用协同设计方法进行受资专业图形深化的操作内容包括:6.4.1)将总体专业二次提资的图形与本专业图形进行图形比对,找出两专业图纸中不协调的协同设计构件,给出提示;
6.4.2)根据提示按所述图形编辑模块所提供方法进行受资专业图形的修改;步骤6.5、重复步骤6.3和步骤6.4,直到所有专业图纸全部达标为止,接下来进行工程量统计工作;所述工程量统计工作按步骤5所述图形编辑模块所提供的方法进行。
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