【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑机电工程设计，具体涉及面向plm的建筑机电系统高效三维建模设计方法及系统。
技术介绍
1、当前我国建筑数字化发展主要基于bim（building information modeling）技术的应用，采用机电bim模型进行管路综合、管道碰撞以及三维展示，在本质上还是基于二维图纸进行的设计，停留在通过二维图纸设计进行三维“翻模”的初始阶段。这种“二维设计-三维翻模-二维图纸”的方式无法充分发挥出设计师的创造力，大多数的工作集中于重复性的、繁重的建模工作中，并且由于其他专业的因素导致模型修改无法及时传递到机电模型中，即图纸与三维模型很难保持一致。
2、基于上述原因，现在工程行业逐步引入plm平台（product lifecyclemanagement），该平台基于单一数据源的模型进行设计、生产、指导施工等。基于单一数据源的正向设计能够极大程度的发挥出设计师的能力，并且能降低设计总成本提高设计质量；但机电专业正向设计首先需要解决的问题就是如何实现机电三维设计。为了在plm平台中实现机电三维设计，需要建立起与二维设计对应的快速计算评估的方法与体系，使之既能够实现在二维cad中快速计算验证的功能，又能实现二维图纸难以进行的精细化设计。
3、基于单一数据源的三维模型要求的精度较高以适应不同需求如加工、施工等，因此其建模的过程十分耗时。在plm平台中，建模的精度是根据需求来确定的，工作量难以改变，但是通过增加模型的复用率以及将建库的工作前置于设计，可以大大降低工期成本。现有类似的bim系统是基于零件模
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：提供面向plm的建筑机电系统高效三维建模设计方法及系统，用于快速计算验证和精细化设计。
2、本专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为：面向plm的建筑机电系统高效三维建模设计方法，包括设计资源管理阶段、初步设计阶段和三维设计阶段，包括以下步骤：
3、s1：在设计资源管理阶段，配置原理图库与三维模型库，并生成对应的原理图集与三维模型集；
4、s2：在初步设计阶段，基于项目特征和原理图集建立系统原理图，通过仿真验证完成原理设计；
5、s3：在三维设计阶段，基于系统原理图检索对应的三维模型集，整体调用并基于三维模型生成系统仿真模型和多物理场仿真仿真模型辅助三维设计。
6、按上述方案，所述的步骤s1中，具体步骤为：
7、s11：对原理图库中的设备预定义零件编号属性，以关联三维模型库中的对应设备；
8、s12：通过项目迭代积累建立库与集的资源配置；
9、s13：基于仿真所需的属性对原理图库与三维模型库进行属性拓展，将plm平台中的模型从几何形体转换为带属性的模型，并生成系统仿真模型；
10、s14：建立原理图库，基于原理图库建立原理图集；
11、s15：通过原理图库扩展建立三维模型库，基于三维模型库建立三维模型集。
12、进一步的，所述的步骤s11中，在配置原理图库与三维模型库时，定义符号模型与端口属性，制定命名规则，规定库的分类与章节。
13、进一步的，所述的步骤s14中，根据规范、经验和实际项目案例生成固定模板，对固定模板进行模拟验证后存入原理图库，并进行规范命名生成原理图集。
14、进一步的，所述的步骤s15中，
15、基于设备的固定搭配建立三维模型集实现整体调用，并生成搜索引擎；
16、将原理图集与三维模型集进行映射，在三维模型库中，根据原理图库中的设备与构件扩展实际型号。
17、按上述方案，所述的步骤s2中，具体步骤为：
18、s21：通过客户需求选择系统主设备，根据设计规范从原理图集的目录中搜索对应的原理图集；
19、s22：调整原理图集生成满足项目特点的原理图；
20、s23：基于原理图生成对应的系统仿真模型，根据优化目标完成仿真验证；
21、s24：根据验证结果对系统进行优化设计。
22、按上述方案，所述的步骤s3中，具体步骤为：
23、s31：根据专业和功能对原理图集和三维模型集制定标准名称、建立目录章节；
24、s32：在原理图库与三维模型库中设置关联信息，快速通过系统原理图生成对应的三维模型；
25、s33：确定三维模型的具体型号，对三维模型进行精确定位；定位顺序为先确定主设备的位置，再根据主设备和其他专业协同进行管路布置；
26、s34：在确定三维模型的位置后，基于多物理场仿真的方法进行气流组织优化和火灾模拟，优化空气处理系统和消防系统；
27、s35：基于物理模型生成系统仿真模型，优化管线布置，并对阀门开度和设备工作状态进行虚拟调试。
28、进一步的，所述的步骤s34中，具体步骤为：
29、对于房间末端的气流组织，通过改变房间内部送风口与回风口的位置、形状和风量对房间内部气流组织进行优化；
30、对于消防系统，基于物理模型以及火灾模拟软件对可燃物分布、耐火性弱的区域进行预测，对包括喷淋和水炮的防火系统进行优化。
31、进一步的，所述的步骤s35中，
32、在建模方面，利用原理图集库和三维模型图集的搜索引擎直接调用原理图集和三维模型图集；
33、在运维管理中，对原理图集和三维模型图集进行映射和关联后，在系统发生故障时利用二三维模型的映射关系定位并排除故障。
34、面向plm的建筑机电系统高效三维建模设计系统，该系统包括处理器和存储器，存储器中存储有计算机指令，处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，当计算机指令被处理器执行时该系统实现面向plm的建筑机电系统高效三维建模设计方法的步骤。
35、本专利技术的有益效果为：
36、1.本专利技术的面向plm的建筑机电系统高效三维建模设计方法及系统，通过在建模之前将仿真所需要的参数附加于物理模型中，并引入多物理场仿真的方法建立起完整的基于仿真的机电系统评价体系，实现了快速计算验证和精细化设计的功能。
37、2.本专利技术根据现有模型生成系统仿真模型的方法和需求，在plm平台中建立原理库与三维模型库的基础上，根据设计经验以及规范要求建立针对特定建筑的原理图模板，从而生成原理图集，便于整体调用修改。
38、3.本专利技术基于机电模型库中的机电主设备，根据实际情况设置设备的固定搭配，从而实现模型的三维整体调用；并且将原理图库与三维模型库中的设备、管件、阀件等关联以实现二三维联动。
39、4.本专利技术根据项目的需求，在设计后台快速调用原理图模板，并根据项目实际情况进行修改，快速生成所需要的机电原理图模型；通过原理图生成系统仿真模型，便于快速调整设备选型，从而对系统进行设计优化。
40本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.面向PLM的建筑机电系统高效三维建模设计方法，包括设计资源管理阶段、初步设计阶段和三维设计阶段，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向PLM的建筑机电系统高效三维建模设计方法，其特征在于：所述的步骤S1中，具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的面向PLM的建筑机电系统高效三维建模设计方法，其特征在于：所述的步骤S11中，在配置原理图库与三维模型库时，定义符号模型与端口属性，制定命名规则，规定库的分类与章节。
4.根据权利要求2所述的面向PLM的建筑机电系统高效三维建模设计方法，其特征在于：所述的步骤S14中，根据规范、经验和实际项目案例生成固定模板，对固定模板进行模拟验证后存入原理图库，并进行规范命名生成原理图集。
5.根据权利要求2所述的面向PLM的建筑机电系统高效三维建模设计方法，其特征在于：所述的步骤S15中，
6.根据权利要求1所述的面向PLM的建筑机电系统高效三维建模设计方法，其特征在于：所述的步骤S2中，具体步骤为：
7.根据权利要求1所述的面向PLM的建筑机电系统高效三维建
8.根据权利要求7所述的面向PLM的建筑机电系统高效三维建模设计方法，其特征在于：所述的步骤S34中，具体步骤为：
9.根据权利要求7所述的面向PLM的建筑机电系统高效三维建模设计方法，其特征在于：所述的步骤S35中，
10.面向PLM的建筑机电系统高效三维建模设计系统，该系统包括处理器和存储器，其特征在于：所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时该系统实现如权利要求1至权利要求9中任意一项所述的面向PLM的建筑机电系统高效三维建模设计方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.面向plm的建筑机电系统高效三维建模设计方法，包括设计资源管理阶段、初步设计阶段和三维设计阶段，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向plm的建筑机电系统高效三维建模设计方法，其特征在于：所述的步骤s1中，具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的面向plm的建筑机电系统高效三维建模设计方法，其特征在于：所述的步骤s11中，在配置原理图库与三维模型库时，定义符号模型与端口属性，制定命名规则，规定库的分类与章节。
4.根据权利要求2所述的面向plm的建筑机电系统高效三维建模设计方法，其特征在于：所述的步骤s14中，根据规范、经验和实际项目案例生成固定模板，对固定模板进行模拟验证后存入原理图库，并进行规范命名生成原理图集。
5.根据权利要求2所述的面向plm的建筑机电系统高效三维建模设计方法，其特征在于：所述的步骤s15中，
...【专利技术属性】
技术研发人员：张慎，高龙祥，杨泽旺，杨浩，周博，方卓然，王义凡，陈菡，
申请(专利权)人：中南建筑设计院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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