【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及保溫板施工設(shè)計(jì)，尤其涉及基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法。
技術(shù)介紹
1、現(xiàn)有技術(shù)中，使用bim軟件對(duì)外圍護(hù)保溫系統(tǒng)進(jìn)行施工深化設(shè)計(jì)，在策劃階段完成三維模型、材料量單、施工深化圖紙等工作，提高現(xiàn)場(chǎng)施工效率與施工質(zhì)量，成為重點(diǎn)的施工措施。
2、然而目前常規(guī)的保溫板深化設(shè)計(jì)存在以下問(wèn)題：①各立面的外墻保溫板只能按各個(gè)立面進(jìn)行獨(dú)立深化，不能高效同步深化；②給予插件快速生成的排布模型需要進(jìn)行二次調(diào)整；③依據(jù)經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)排布需要耗費(fèi)大量時(shí)間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法，其將外圍護(hù)保溫系統(tǒng)的深化排布問(wèn)題抽象為“三維裝箱”問(wèn)題后，可基于粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行排布優(yōu)化得出最優(yōu)解，能一步到位、不用調(diào)整，直接提高施工深化設(shè)計(jì)階段的效率與質(zhì)量。
2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案如下：
3、基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟，
4、利用待施工的外圍護(hù)坐標(biāo)信息，基于待施工區(qū)域的建筑結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建外圍護(hù)施工區(qū)域的bim模型；
5、在bim模型中，構(gòu)建外圍護(hù)保溫板排布深化模型，并設(shè)置深化模型的智能排布參數(shù)；
6、利用外圍護(hù)保溫板排布深化模型，依次對(duì)外圍護(hù)待施工區(qū)域進(jìn)行目標(biāo)區(qū)域的確定、目標(biāo)區(qū)域的劃分以及目標(biāo)區(qū)域內(nèi)排布方法的確定；
7、利用粒子群優(yōu)化算法，優(yōu)化所述智能排布參數(shù)，并對(duì)若干個(gè)智能排布參數(shù)進(jìn)行排序，根據(jù)所述智能參數(shù)
8、進(jìn)一步地，所述粒子群優(yōu)化算法包括約束條件、決策變量以及適應(yīng)度函數(shù)，所述約束條件為三維空間的bim模型內(nèi)，保溫板排布位于目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，且若干保溫板位于同一平面內(nèi)，且若干保溫板之間平行設(shè)置。
9、進(jìn)一步地，所述決策變量具體為根據(jù)設(shè)定的方向順序或編號(hào)順序的單立面連接形成目標(biāo)區(qū)域。
10、進(jìn)一步地，所述目標(biāo)區(qū)域的劃分中，還包括外墻標(biāo)準(zhǔn)層區(qū)域面積劃分，具體為：
11、qs?i＝hi×(li+2×bh)-sd
12、其中，qsi表示各立面外墻保溫板排布形成的目標(biāo)區(qū)域的面積，hi為標(biāo)準(zhǔn)層區(qū)域樓層高度，li為立面長(zhǎng)度，ni為立面窗洞口個(gè)數(shù)，sd為其他預(yù)留洞口面積，bh為保溫板厚度，i取值為1、2....n，表示設(shè)定單立面的方向或者編號(hào)；
13、若n表示設(shè)定單里面的方向時(shí)，n小于等于4。
14、還包括懲罰函數(shù)的設(shè)定，具體為：
15、
16、其中，p5為懲罰函數(shù)，si為所有立面區(qū)域的整塊保溫板、裁切保溫板、切角保溫板、保溫板切角的總面積。
17、進(jìn)一步地，所述適應(yīng)度函數(shù)具體是針對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)面積的確定，具體是分別計(jì)算每個(gè)外圍護(hù)待施工區(qū)域中外墻保溫板不同位置處的保溫板面積，將不同位置處的保溫板面積構(gòu)成的多目標(biāo)轉(zhuǎn)換為單目標(biāo)后，通過(guò)設(shè)定懲罰因子，以形成適應(yīng)度函數(shù)，所述適應(yīng)度函數(shù)通過(guò)最優(yōu)解得到目標(biāo)區(qū)域的智能板排布方式。
18、進(jìn)一步地，所述不同位置處的保溫板面積至少包括立面窗洞口四角處保溫板鋪設(shè)p1；立面單個(gè)窗洞口邊緣處非整保溫板面積p2、立面窗洞口兩側(cè)保溫板面積p3以及立面窗洞口上下部整塊保溫板面積p4。
19、進(jìn)一步地，通過(guò)對(duì)目標(biāo)函數(shù)p1、p2、p3以及p4設(shè)定權(quán)重，使得所述多目標(biāo)轉(zhuǎn)換為單目標(biāo)，具體通過(guò)公式(2)轉(zhuǎn)換；
20、
21、此處pi代表原始數(shù)據(jù)，pi，min代表數(shù)據(jù)集中的最小值，pi,max代表數(shù)據(jù)集中的最大值。
22、還包括設(shè)定懲罰因子為k，所述適應(yīng)度函數(shù)為：
23、
24、通過(guò)計(jì)算自適應(yīng)函數(shù)，進(jìn)而得出最優(yōu)排布方式。
25、進(jìn)一步地，所述保溫板排布包括外墻保溫板排布和屋面保溫板排布，所述外圍護(hù)保溫板排布深化模型包括外墻外圍護(hù)保溫板排布深化模型和屋面外圍護(hù)保溫板排布深化模型。
26、進(jìn)一步地，還包括保溫板智能排布方案的基礎(chǔ)上，生成錨栓排布模型。
27、本專利技術(shù)具有以下有益效果：
28、本專利技術(shù)中，粒子群算法可以有效解決三維裝箱問(wèn)題，進(jìn)行三維空間中統(tǒng)一的最優(yōu)深化排布，迭代傳統(tǒng)二維層面進(jìn)行深化排布且需要人工手動(dòng)調(diào)整的方式。
29、現(xiàn)有技術(shù)中的三維設(shè)計(jì)，基本是設(shè)計(jì)各個(gè)獨(dú)立外立面后，再去進(jìn)行接縫處的設(shè)計(jì)，接縫處的設(shè)計(jì)又需要多次設(shè)計(jì)考慮，而本專利技術(shù)中，則是一次將所有的立面以及接縫處等處的保溫板，全部進(jìn)行設(shè)計(jì)，無(wú)需多次設(shè)計(jì)，且配合粒子群優(yōu)化算法，優(yōu)化所述智能排布參數(shù)，以形成最優(yōu)的保溫板智能排布方案，該方案含有多個(gè)立面、立面接縫處以及窗口等特殊位置處的排布。
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1.基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述粒子群優(yōu)化算法包括約束條件、決策變量以及適應(yīng)度函數(shù)，所述約束條件為三維空間的BIM模型內(nèi)，保溫板排布位于目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，且若干保溫板位于同一平面內(nèi)，且若干保溫板之間平行設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述決策變量具體為根據(jù)設(shè)定的方向順序或編號(hào)順序的單立面連接形成目標(biāo)區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述目標(biāo)區(qū)域的劃分中，還包括外墻標(biāo)準(zhǔn)層區(qū)域面積劃分，具體為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，還包括懲罰函數(shù)的設(shè)定，具體為：
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述適應(yīng)度函數(shù)具體是針對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)面積的確定，具體是分別計(jì)算每個(gè)外圍護(hù)待施工區(qū)域中外墻保溫板不同位置處的保溫板面積，將不同位置處的保溫板面
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述不同位置處的保溫板面積至少包括立面窗洞口四角處保溫板鋪設(shè)P1；立面單個(gè)窗洞口邊緣處非整保溫板面積P2、立面窗洞口兩側(cè)保溫板面積P3以及立面窗洞口上下部整塊保溫板面積P4。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，通過(guò)對(duì)目標(biāo)函數(shù)P1、P2、P3以及P4設(shè)定權(quán)重，使得所述多目標(biāo)轉(zhuǎn)換為單目標(biāo)，具體通過(guò)公式(2)轉(zhuǎn)換；
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，還包括設(shè)定懲罰因子為k，所述適應(yīng)度函數(shù)為：
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述保溫板排布包括外墻保溫板排布和屋面保溫板排布，所述外圍護(hù)保溫板排布深化模型包括外墻外圍護(hù)保溫板排布深化模型和屋面外圍護(hù)保溫板排布深化模型。
...【技術(shù)特征摘要】
1.基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述粒子群優(yōu)化算法包括約束條件、決策變量以及適應(yīng)度函數(shù)，所述約束條件為三維空間的bim模型內(nèi)，保溫板排布位于目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，且若干保溫板位于同一平面內(nèi)，且若干保溫板之間平行設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述決策變量具體為根據(jù)設(shè)定的方向順序或編號(hào)順序的單立面連接形成目標(biāo)區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述目標(biāo)區(qū)域的劃分中，還包括外墻標(biāo)準(zhǔn)層區(qū)域面積劃分，具體為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，還包括懲罰函數(shù)的設(shè)定，具體為：
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于粒子群的外圍護(hù)保溫板的深化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述適應(yīng)度函數(shù)具體是針對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)面積的確定，具體是分別計(jì)算每個(gè)外圍護(hù)待施工區(qū)域中外墻保溫板不同位置處...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：翟亞青，張少斌，許彬，張恩鵬，趙俊，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：陜西建工第五建設(shè)集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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