基于BIM的最不利水力环路计算方法及设备与流程

本发明涉及一种基于bim的最不利水力环路计算方法及设备。

背景技术：

1、近年来项目对专业图深化和设备的校核计算非常看重，不同项目对于机电深化的要求或应用重点各不相同。比如港资项目对专业图深化和设备校核计算非常看重；商业类项目对管综把控严格；医疗项目或展演项目可能有竣工模型或运维模型的要求对于风机水泵等的水力计算开始有校核的需要，越来越多的场合需要对设备进行水力计算，用于最终确定设备参数，指导厂家排产，涉及经营以及后期调试效果等方面的工作。而且一个稍大的项目中就有几百上千的设备需要去逐一反复核查，并且需要一定的专业基础，工作进行困难。

2、随着bim技术的发展，为水力计算的分析提供了全新的方法。传统的水力计算通常基于二维平面，而bim技术通过引入三维建模和协同设计，使水力计算更加全面和精确。bim利用三维建模技术，将水力系统的设备管道以三维的模型模拟出来，并提供设备管道连接的信息以及构件的参数，这种三维视图使工程师能够更好地理解系统的整体结构，并更准确快速地计算管网的最不利环路，这对于复杂的水力系统深化设计至关重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于bim的最不利水力环路计算方法及设备。

2、为解决上述问题，本发明提供一种基于bim的最不利水力环路计算方法，包括：

3、步骤1，根据机电管线图纸，在revit软件中建立bim模型，以得到revit模型；

4、步骤2，集成revit模型数据，提取revit模型中所有构件包括管道的几何参数与构件参数；提取revit模型中所有构件的连接信息，提取为一张无向图，以管道为无向图的边，其余构件作为无向图的节点，以得到设备环路中的构件族信息；

5、步骤3，存储设备环路，以需要水力计算校核的设备为起点，以广度优先遍历，遍历出设备下游所有的终端，获取到一张子图g，根据设备接头的方向，遍历设备与终端所有的边，更改边的方向，将子图g转换为一张有向图；将所述有向图保存为一棵树t，在树t中以校核设备为根节点，终端为叶子节点，保存为设备环路；

6、步骤4，录入设计规范中的各类设备的摩擦系数参考表；对设备环路中的构件族信息与规范中的设备的名称进行映射，用于查询设备的摩擦系数；

7、步骤5，查询水力环路中通用构件的参数；

8、步骤6，将环路中的构件族信息与规范中的构件进行映射；根据规范中的摩擦系数参考表的参数，读取水力环路中通用构件的参数并计算对应构件的参数，根据摩擦系数参考表的横轴与纵轴，自动查询对应构件的摩擦系数；

9、步骤7，以树t中的所有叶子节点即终端为起点，向上进行遍历，记录并查询每一个管件节点下游所有的终端的流量，并求和，并根据管道的几何参数，计算管道中的流量，结合管件节点的类别对向上遍历的回路进行分段，并记录每一个回路分段的构件信息；

10、步骤8，根据环路中的构件族信息与规范中的构件的映射信息，查询摩擦系数参考表，记录每一个回路分段中的设备的摩擦系数，并根据公式记录每一条回路分段的摩擦损失，输出摩擦损失最大的一条回路分段，即最不利回路分段。

11、进一步的，在上述方法中，步骤1，根据机电管线图纸，在revit软件中建立bim模型，以得到revit模型，包括：

12、确保设备和管道连接的接口方向的正确。

13、进一步的，在上述方法中，所有构件包括管道的几何参数与构件参数，包括：设备的族信息、参数信息，管道的长度、形状和截面几何信息。

14、进一步的，在上述方法中，步骤5，查询水力环路中通用构件的参数，包括：

15、步骤5.1，获取方管的截面尺寸、长度a、宽度、圆管的直径d和管道的长度l；

16、步骤5.2，读取所有终端的流量f；

17、步骤5.3，对于三通类构件，根据有向图g中三通构件的连接边的方向，自动判定三通构件在水力计算场景下的类别。

18、进一步的，在上述方法中，步骤8之后，还包括：

19、步骤9，根据输出的最不利回路，输出最不利回路的excel计算书，根据输出的revit构件信息，在revit二维视图中创建结果图并输出为cad，辅助机电深化设计改造。

20、进一步的，在上述方法中，步骤5.3，包括：

21、对于树中的节点和边，通过guid的索引查询步骤2中集成的设备环路中的构件族信息，主要包括管道的信息，用于计算管道的截面积和根据流量计算流速，查询每一个出风口在建模时设置的风量，对于三通类构件有特殊之处，三通类构件在水力计算规范中的类别取决于三通中流向的方向，根据有向图计算确定每一个三通的类别。

22、进一步的，在上述方法中，步骤8，包括：

23、根据分段的结果计算每一条回路分段的摩擦损失，计算风量f＝∑ti，为下游所有的风口的风量的和，如果管道是圆管则直接获取直径d，如果为方管则直接计算当量直径d＝2*h*w/(h+w)，计算管道的截面积s计算管道中的流速v＝f/s，计算雷诺系数re＝d*v/15.6，计算动压dp＝1.293*v2/2，计算单位比摩阻查摩擦系数参考表，得分段中的弯头三通等构件的阻力系数resi，并根据构件数量求和sum_res＝∑ni*resi查表得分段中所有的设备的阻力rei，并求和sum_re＝∑ni*rei，计算局部损失z＝sumres*dp+sum_re，计算沿程损失rl＝l*r，其中，l为回路分段中的所有管长，最终回路中的总损失为lo＝∑(zi+rli)；根据每一个出风口计算的回路分段损失，输出损失最大的一条回路分段。

24、进一步的，在上述方法中，步骤9，包括：

25、将回路分段结果输入到revit中，根据回路分段中管道和构件的elementid，获取构件的坐标，在相应的平面位置生成分段编号并输出cad，同时将结果输出到excel，形成最终的结果。

26、根据本发明的另一方面，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，其中，该计算机可执行指令被处理器执行时使得该处理器：执行上述任一项所述的方法。

27、根据本发明的另一方面，还提供一种计算器设备，其中，包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器：执行上述任一项所述的方法。

28、本发明利用bim技术，集成暖通空调系统的管网信息，自动进行管网的水力计算，输出最不利环路与计算书，提供项目的设备校核，辅助管网深化设计。

29、与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

30、1.相比于传统的读图软件，本发明使用revit模型作为数据源，数据更加全面且准确，能够做到自动化数据读取，避免了重复的手工参数配置。

31、2.本发明利用图论结合bim数据，能够做到自动计算回路，自动对回路信息进行分段，相比于人工计算效率高效且结果准确。

技术特征：

1.一种基于bim的最不利水力环路计算方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于bim的最不利水力环路计算方法，其特征在于，步骤1，根据机电管线图纸，在revit软件中建立bim模型，以得到revit模型，包括：

3.如权利要求1所述的基于bim的最不利水力环路计算方法，其特征在于，所有构件包括管道的几何参数与构件参数，包括：设备的族信息、参数信息、管道的长度、形状和截面几何信息。

4.如权利要求1所述的基于bim的最不利水力环路计算方法，其特征在于，步骤8之后，还包括：

5.如权利要求1所述的基于bim的最不利水力环路计算方法，其特征在于，步骤5，查询水力环路中通用构件的参数，包括：

6.如权利要求5所述的基于bim的最不利水力环路计算方法，其特征在于，步骤5.3，包括：

7.如权利要求1所述的基于bim的最不利水力环路计算方法，其特征在于，步骤8，包括：

8.如权利要求1所述的基于bim的最不利水力环路计算方法，其特征在于，步骤9，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，其中，该计算机可执行指令被处理器执行时使得该处理器：执行如权利要求1至8任一项所述的方法。

10.一种计算器设备，其中，包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器：执行如权利要求1至8任一项所述的方法。

技术总结本发明提供了一种基于BIM的最不利水力环路计算方法及设备，本发明利用BIM技术，集成暖通空调系统的管网信息，自动进行管网的水力计算，输出最不利环路与计算书，提供项目的设备校核，辅助管网深化设计。相比于传统的读图软件，本发明使用Revit模型作为数据源，数据更加全面且准确，能够做到自动化数据读取，避免了重复的手工参数配置。本发明利用图论结合BIM数据，能够做到自动计算回路，自动对回路信息进行分段，相比于人工计算效率高效且结果准确。技术研发人员：江凯,许璟琳,高尚,张啸聪,张铭,黄轶,谈骏杰,叶聪受保护的技术使用者：上海建工四建集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29