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基于达索系统3DEXPERIENCE平台部件设计(CBD)快速生成墙梁板柱的应用
发布时间: 2022.12.12  点击:1168 次
在建筑BIM模型建模过程中,会出现大量重复建模的过程,存在很多形状类似的构件(比如不同尺寸的墙梁板柱等)。在实际的项目中,相同形状的构件存在多种不同的尺寸,增加了大量重复建模的工作。采用达索系统3DEXPERIENCE平台基于部件设计,可以实现快速批量生成墙梁板柱,通过修改参数值,可以快速修改构件尺寸。基于部件设计还支持更改模型LOD级别,实现构件模型由特征级别到产品级别的快速变更。


基于部件设计概述
达索系统3DEXPERIENCE平台部件设计,简称CBD(Component Based Design),通过创建构件对象类型,达索系统3DEXPERIENCE平台支持多种对象类型,例如墙梁板柱等类型。在对象类型中,封装方案设计阶段的特征模板和深化设计阶段的工程模板,可以实现模型由特征到产品的升级,实现模型精度LOD级别的快速变更。

一个对象类型是指一个资源对象,用于连接不同设计阶段的BIM模型。达索系统3DEXPERIENCE平台支持多种对象类型,可根据项目需要进行选择。现有对象类型不满足使用要求,用户也可以拓展其他的对象类型。


图1. 创建对象类型


对象类型实例化的方法可分为三种:适应性、参考和分布。根据项目实际使用,一般选择产品实例化方法为适应性。


图2. 产品实例化方法


对象类型包含BIM属性和资源表。资源表可定义缩略图标信息,为构件的对象类型添加基于特征设计的特征模板和基于产品设计的工程模板。


图3. 对象类型包含BIM属性和资源表


图4. 对象类型的资源表


LOD定义
LOD被定义为5个等级,从概念设计到竣工设计,已经足够来定义整个模型过程。但是,为了给未来可能会插入等级预留空间,定义LOD为100到500。具体的等级如下:
模型的细致程度,定义如下:
1、100.Conceptual概念化
2、200.Approximategeometry近似构件(方案)
3、300.Precisegeometry精确构件(施工图及深化施工图)
4、400.Fabrication加工
5、500.As-built竣工


图5. LOD不同阶段模型变化示意图


6、LOD100–等同于概念设计,此阶段的模型通常为表现建筑整体类型分析的建筑体量,分析包括体积,建筑朝向,每平方造价等。
7、LOD200–等同于方案设计或扩初设计,此阶段的模型包含普遍性系统包括大致的数量,大小,形状,位置以及方向。LOD200模型通常用于系统分析以及一般性表现目的。
8、LOD300–模型单元等同于传统施工图和深化施工图层次。此模型已经能很好地用于成本估算以及施工协调包括碰撞检查,施工进度计划以及可视化。LOD300模型应当包括业主在BIM提交标准里规定的构件属性和参数等信息。
9、LOD400–此阶段的模型被认为可以用于模型单元的加工和安装。此模型更多的被专门的承包商和制造商用于加工和制造项目的构件包括水电暖系统。
10、LOD500–最终阶段的模型,表现项目竣工的情形。模型将作为中心数据库整合到建筑运营和维护系统中去。LOD500模型将包含业主BIM提交说明里制定的完整的构件参数和属性。


基于部件设计(CBD)快速生成墙梁板柱
1)基于部件设计(CBD)模板创建概念

达索系统3DEXPERIENCE平台拥有基于部件设计的功能,提供了基于部件设计的设计方法,可以通过创建特征级别的用户特征和产品级别的工程模板进行快速实例化的功能,且通过封装到对象类型的资源表中,实现由特征级别到产品级别的快速升级,这种设计方法能带给我们更好的设计体验。
针对建筑BIM模型中墙梁板柱等构件的快速生成,我们需要制作不同构件的CBD模板。制作模板前,首先,要明确模板的输入条件,一般输入条件越简单越好,输入条件可以是点线面等元素。明确输入元素以后,需要思考模型的参数化应该设置哪些参数以及与模型与参数相关联。

2)基于部件设计(CBD)模板创建流程
达索系统3DEXPERIENCE平台根据用户需求,将构件进行模板化定制。在大多数工程设计中,往往存在多个相同或者类型的构件。因此参数化是模板的首要条件,采用参数化,可以大大提高BIM模型的建模效率。
CBD模板创建流程可分为以下步骤:
(1) 根据构件的实际形状创建参数化的用户特征,再发布用户特征中的相关参数。


图6. 创建用户特征

(2)  创建工程模板,发布对应的参数。


图7. 创建工程模板发布相关参数

(3) 在资源表中添加用户特征和工程模板。


图8. 资源表添加用户特征和工程模板


3)基于部件设计(CBD)模板实例化
通过达索系统3DEXPERIENCE平台完成构件的CBD模板创建之后,可以通过捕捉部件规格进行模板的实例化。捕捉部件规格有多种方式可选:单个规格、选择阵列、曲线阵列、线性阵列、复制阵列和孔阵列。每个规格都有特定的应用场景,例如单个规格通常是手动单个元素时候使用;选择阵列通常从选择几何图形集或几何体中的元素或定义输入阵列(点或轴系);曲线阵列是选择曲线作为阵列方向沿曲线创建阵列进行实例化的方式;线性模式则是沿着某个方向创建阵列的方法;复制阵列是选择已有阵列进行复制阵列。


图9.  捕捉部件规格


捕捉部件规格中每种方式都有其特点,基于构件想要达到快速实例化目的,我们通常会采用选择阵列。在捕捉部件规格之前,一般会将构件的骨架线进行分类保存到几何图形集中,方便后面选择阵列的时候选择从集中获取,捕捉部件规格的时候可以设置各构件的具体参数,达到批量实例化不同尺寸的构件,提升设计效率的目的。后期也可通过修改参数调整构件的具体尺寸。

4)基于部件设计(CBD)更改开发级别
BIM模型从概念设计到竣工设计,拥有不同阶段的模型精度,来定义整个模型过程。现阶段模型精度大致分为LOD100-LOD500五个阶段。基于部件设计的过程中,在构件对象类型的资源表中,封装用户特征实例化后的BOM模型,可以理解为方案设计阶段的BIM模型,该模型包括构件的数量,大小,位置以及方向。在构件对象类型的资源表中,封装的工程模板实例化后模型,可以理解为施工图设计阶段的BIM模型,该模型已经能很好地用于成本估算以及碰撞检查,除此之外,该模型还拥有构件的BIM属性和参数等信息。
通过达索系统3DEXPERIENCE平台基于部件设计,可以通过更改开发级别一键更改模型LOD级别,实现BIM模型由特征级别到产品级别的快速变更。


总结
达索系统3DEXPERIENCE平台部件设计提供了将特征级别的用户特征和产品级别的工程模板封装到对象类型的资源表中,通过捕捉部件规格调用对象类型CBD模板的方法,对象类型可根据用户需求扩展其他对象类型,以满足项目使用。通过达索系统3DEXPERIENCE平台基于部件设计,可以实现快速批量生成墙梁板柱,构件的尺寸通过参数驱动,修改参数值,可以快速修改构件尺寸。基于部件设计还支持更改模型LOD级别,实现构件模型由特征级别到产品级别的快速变更。通过模板的快速实例化和构件尺寸通过参数控制,优化了设计流程。后期模型发生变更,通过修改参数值、更新模型,可以完成模型的修改,从而提高工作效率。



















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