一种基于BIM的水泵水力计算方法与流程

本发明涉及机电工程的bim模型，具体涉及一种基于bim的水泵水力计算方法。

背景技术：

1、随着工程行业的逐步发展，bim（建筑信息模型）已经逐步在工程行业的各个领域中大规模应用。revit作为bim（建筑信息模型）中主流的软件，也已经从建筑领域逐步运用到工程行业的其他领域，但是revit中的一些功能，在其他领域的设计过程中具有局限性，不能满足实际设计的需要。

2、对于机电领域中水泵的计算选型，即水泵的水力计算过程，在revit中去实现这个过程具有一定的局限性。revit中虽然含有水力计算的模块，但是该计算模块的功能并不能完全满足设计要求。第一是无法计算环状管网的设计供水系统，环状管网供水更为安全、稳定，经常用于工程厂区中、建筑单体中的消防、中水、饮用水等供水系统。第二是软件输出的计算结果不能作为设计过程的计算书，因为输出结果隐藏了主要的计算过程，达不到水力计算书的深度，也无法去调整格式；设计计算书是作为水泵选型的依据，也是作为设计过程中的重要资料。上述条件使得bim模型中水泵的水力计算过程与bim模型的建造过程割裂，只能先进行人工手动计算、编制，然后再建造修改bim模型，计算过程中需要人工计算比较多条路径的水力计算结果，找到供水系统的最不利点，才能根据计算结果进行选型，因此无法通过bim模型带来正向设计的反馈。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于bim的水泵水力计算方法，利用dynamo中可视化编程节点以及dynamo中python语言编制的编程节点，通过revit软件的程序编程接口，解决revit软件无法进行环状供水系统的水泵水力计算、设计过程计算书无法满足设计要求的问题，实现基于bim的水泵水力计算的正向设计。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种基于bim的水泵水力计算方法，其特征在于，包括：

4、获取目标bim模型；所述目标bim模型用于表征待进行水力计算的水泵所属的供水系统所在的建筑信息模型；

5、以所述目标bim模型为基础，计算阀门连接线、普通管件连接线、变径管连接线以及管段连接线，以获取供水系统中的所有路径连线；其中，普通管件用于表征除变径管之外的其他管件；

6、以所述供水系统中的所有路径连线为基础，计算供水系统中的所有组合路径，并从所有的组合路径中确定最长组合路径；其中，所述组合路径不包含形成回路的路径；

7、以所述供水系统中的最长组合路径为基础，进行供水系统最不利点的水力计算，得到水力计算结果。

8、在一种可能的实施方式中，还包括：

9、编辑水力计算过程，并将所述水力计算过程使用字符格式输出，最终得到过程模板；

10、将得到的过程模板写入到excel表格中，并输出。

11、在一种可能的实施方式中，以所述目标bim模型为基础，计算阀门连接线、普通管件连接线、变径管连接线以及管段连接线，以获取供水系统中的所有路径连线，包括：

12、以所述目标bim模型为基础，确定阀门对应的管道连接件所对应的放置点，并根据阀门对应的管道连接件所对应的放置点获取阀门连接线；

13、以所述目标bim模型为基础，确定普通管件对应的中心放置点以及普通管件对应的管道连接件所对应的放置点，并根据普通管件对应的中心放置点以及普通管件对应的管道连接件所对应的放置点获取普通管件连接线；

14、确定变径管对应的管道连接件所对应的放置点，并根据变径管对应的管道连接件所对应的放置点获取变径管连接线；

15、以所述目标bim模型为基础，确定管段对应的管道连接件所对应的放置点，并根据管段对应的管道连接件所对应的放置点获取管段连接线；

16、将阀门连接线、普通管件连接线、变径管连接线以及管段连接线合并，得到供水系统中的所有路径连线。

17、在一种可能的实施方式中，以所述目标bim模型为基础，确定阀门对应的管道连接件所对应的放置点，并根据阀门对应的管道连接件所对应的放置点获取阀门连接线，包括：

18、以所述目标bim模型为基础，筛选出所有阀门图元，记为集合u1；

19、将集合u1中的阀门图元，根据阀门的类型进行分类排序，得到的结果记为集合u2；

20、获取集合u2中每个阀门对应的管道连接件，得到的结果记为集合u3；

21、获取集合u3中每个管道连接件的放置点，得到的点集合记为u4；

22、将点集合u4中的元素进行分组，相邻的每两个元素构成一个子列表，每个子列表对应的两个元素即为对应阀门两端的管道连接件的放置点，记为点集合u5；

23、以点集合u5中每个子列表为对象，计算出每个阀门对应的起始端管道连接件的放置点、终点端管道连接件的放置点之间的连线，得到阀门连接线集合u9。

24、在一种可能的实施方式中，以所述目标bim模型为基础，确定普通管件对应的中心放置点以及普通管件对应的管道连接件所对应的放置点，并根据普通管件对应的中心放置点以及普通管件对应的管道连接件所对应的放置点获取普通管件连接线，包括：

25、以所述目标bim模型为基础，筛选出所有管件图元，记为集合m1；

26、将集合m1中的管件图元，根据管件的类型进行分类排序，得到的结果记为集合m2；

27、获取集合m2中每种管件类型下所有管件对应的管道连接件，得到的结果记为集合m4；

28、经过对分类排序后的管件族类型的查询，从集合m4中排除掉变径管管件对应的管道连接件，得到集合m6；其中，管件族类型包括弯头管件、变径管管件、t型三通管件以及四通管件；不同族类型的管件所含有的管道连接件的个数不同，弯头管件含有2个管道连接件；t型三通管件含有3个管道连接件；四通管件含有4个管道连接件；

29、按照不同类型管件所含管道连接件数目不同的特点，将集合m6中属于同一个普通管件的管道连接件划分为一个分组，最后得到的集合记为m7；

30、获取集合m7中每一个普通管件所属的管道连接件的放置点，再经过列表的降维处理后，得到点集合记为m8；

31、获取每个普通管件的中心放置点，得到点集合m9；其中，管件的中心放置点为普通管件所有连接口界面圆心对应法线的交点；

32、以每个普通管件为对象，分别计算点集合m9中对应的普通管件中心放置点与集合m8中对应的普通管件的各个管道连接件的放置点的连线，得到普通管件连接线集合m13

33、在一种可能的实施方式中，确定变径管对应的管道连接件所对应的放置点，并根据变径管对应的管道连接件所对应的放置点获取变径管连接线，包括：

34、经过对分类排序后的管件族类型的查询，从集合m4中选择变径管管件所属的管道连接件，得到集合e1；

35、获取集合e1中每个管道连接件的放置点，得到点集合e2；

36、将点集合e2中的每两个元素划分为一组，得到点集合e3；其中，点集合e3是一个二级子列表，每个子列表的两个元素代表对应变径管件所属的两个管道连接件的放置点；

37、以点集合e3中每个子列表为对象，计算出每个变径管所属的两个管道连接件的放置点之间的连线，得到变径管连接线集合e7。

38、在一种可能的实施方式中，以所述目标bim模型为基础，确定管段对应的管道连接件所对应的放置点，并根据管段对应的管道连接件所对应的放置点获取管段连接线，包括：

39、以所述目标bim模型为基础，筛选出所有管段图元，记为集合f1；

40、获取集合f1中每个管段图元所属的两个管道连接件，得到集合f2；

41、获取集合f2中每个管道连接件图元的放置点，得到点集合f3；

42、以每个管段图元为对象，并根据点集合f3分别计算每个管段图元对应的两个管道连接件所对应的放置点之间的连线，得到管段连接线集合f7。

43、在一种可能的实施方式中，以所述供水系统中的最长组合路径为基础，进行供水系统最不利点的水力计算，得到水力计算结果，包括：

44、根据供水系统的最长组合路径，找到最长组合路径上的目标阀门以及目标管件，以所述目标阀门以及目标管件为基础，并根据水力计算公式计算最长组合路径上的局部水力损失；

45、根据供水系统的最长组合路径，找到最长组合路径上的目标管段，以所述目标管段为基础，并根据水力计算公式计算最长组合路径上的沿程水力损失；

46、获取水泵静扬程；

47、对局部水力损失、沿程水力损失以及水泵静扬程的计算值求和，得到水泵的水力计算结果。

48、在一种可能的实施方式中，根据供水系统的最长组合路径，找到最长组合路径上的目标阀门以及目标管件，以所述目标阀门以及目标管件为基础，并根据水力计算公式计算最长组合路径上的局部水力损失，包括：

49、根据供水系统的最长组合路径，找到最长组合路径上的目标阀门以及目标管件；

50、分别获取目标阀门以及目标管件对应的管径；其中，管径用于表征公称直径；

51、分别获取目标阀门以及目标管件对应的族类别；

52、根据预先制作好的局部损失系数excel表格，计算不同族类别的目标阀门以及目标管件在不同管径下的损失系数；

53、将损失系数输入水力计算公式，得到供水系统在最长组合路径上的局部水力损失。

54、在一种可能的实施方式中，根据供水系统的最长组合路径，找到最长组合路径上的目标管段，以所述目标管段为基础，并根据水力计算公式计算最长组合路径上的沿程水力损失，包括：

55、根据供水系统的最长组合路径，找到最长组合路径上的目标管段；

56、获取目标管段对应的内径以及长度；

57、将处在最长组合路径上的目标管段所对应的内径以及长度输入水力计算公式中，得到最长组合路径上的沿程水力损失。

58、本发明提供的一种基于bim的水泵水力计算方法，能够自动分析阀门连接线、普通管件连接线、变径管连接线以及管段连接线，从而得到供水系统中的所有路径连线，然后以所述供水系统中的所有路径连线为基础，获取所有组合路径，再从中确定最长组合路径，最后以所述供水系统中的最长组合路径为基础，进行供水系统中最不利点的水力计算，实现了基于bim的供水系统路径自动获取以及水泵水力自动计算，解决了现有技术通过人工计算导致的无法通过bim模型带来正向设计反馈的问题。