[发明专利]基于BIM技术的室外作业场地照明模拟方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能化建筑技术领域，尤其涉及一种基于BIM技术的室外 作业场地照明模拟方法。

背景技术

在工程施工过程中，为了达到施工进度的要求，施工现场往往采用轮 班制不间断施工，在施工现场夜间的照度、照射面积等因素没有满足相关 规定的情况下，工人的工作效率和安全以及作业的舒适度和身体健康、视 力等都会受到严重的影响，从而导致工程质量和施工效率的降低。

施工照明贯穿于施工的全过程，针对夜间施工、地下室施工以及大型 公共建筑或超高层等项目中许多工序对照明有较高要求等情况更是如此。 目前国内的施工现场的夜间主要照明往往都采用高耗能的镝灯，保守而粗 放的施工照明设计只会导致大量的能源浪费，施工照明设计需与施工现场 的施工进度及周边措施项目相结合，仅凭经验和传统的简单分析既耗时耗 力又无法满足准确性科学性可靠性的要求。

施工过程中不同阶段的照明方案的不同，照明设备的维护和保养的成 本都相应提高。施工现场夜间施工的照明照度过高或者过低都会影响施工 的质量和效率,在行业内普遍存在夜间抢工加班的现状情况下，缺乏科学合 理性的夜间施工照明往往导致施工质量的缺陷和施工效率的地下。只有科 学合理的施工照明设计，综合考虑施工现场照度要求、水平照度均匀度、 眩光值(GR)以及显色指数(Ra)等因素，才能在实现其方案本身高效节 能的同时，辅助实现最佳的施工质量和效率。

与此同时，传统的照明设计与分析手段和实施平台在室外照明领域均 存在较大的欠缺与不足。传统的照明设计与分析通常有两种方法，第一种 方法是利用手算，运用“利用系数法”计算照明区域的照度要求，倒推场地 照明所需的灯具数量和安装高度，基本没有核算与校验的过程，更不要谈 模拟和校核了。另一种方法是利用照明计算与分析软件，例如DIALux、 AGI32等，快速准确的计算出在一定照度要求下的照明灯具数量与安装要 求。但是这种方法往往是在二维平面上完成计算与分析的，对于光照的计 算和分析也是基于二维空间的模拟，对于实际照明效果，并没有明确的表 达。同时这种基于专业计算与分析软件进行照度计算的方法，往往是针对 室内照明，软件默认的计算环境也是室内空间，往往很难计算和模拟室外 空间的照明效果。另一方面，这种利用软件平台的计算和模拟得到的结果 往往没有考虑现场的灯具安装问题。实际上在室外空间的照明计算中不得 不考虑的一个很重要的因素是灯具的可安装位置往往是固定的，不可能只 要满足相应的照度要求就能随意安装在任意位置。这一欠缺也导致了传统 的计算和分析手段与实施平台往往难以胜任室外作业场地照明这一缺少关 注的领域。只能寻求新的技术手段和新的能够适应室外作业场地照明的计 算和分析工具。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于BIM技术的室外作业场 地照明模拟方法，不仅解决了照明方案的三维可视化问题，还为施工现场 的可视化交流、施工管理提供了平台，同时有利于施工进度，保证安全质 量、降底成本。

为实现上述技术效果，本发明公开了一种基于BIM技术的室外作业场 地照明模拟方法，其特征在于，包括步骤：

基于BIM技术根据实际场地信息构建场地BIM模型；

根据照明方案的关键信息构建模拟灯具，并确定所述模拟灯具的灯具 放置点信息；

根据所述灯具放置点信息，将所述模拟灯具放置在所述场地BIM模型 中的对应位置；以及

构建所述场地BIM模型中各个区域的作业面，调整作业面标高，对各 个标高各个区域的工作面的照明效果进行三维可视化演示，以模拟实际施 工中各个阶段的照明情况。

本发明进一步的改进在于，所述实际场地信息包括：场地及周边环境 的基本信息，不同工期段的建筑物、构筑物的信息，影响照明的措施项目 和机电设备的信息。

本发明进一步的改进在于，所述照明方案的关键信息包括：照明区域 及照明形式的信息，照明灯具的型号及放置点的信息，照明灯具的光束角 度、光场角度及照射角度的信息。

本发明进一步的改进在于，根据照明方案的关键信息构建模拟灯具， 并确定所述模拟灯具的灯具放置点信息的步骤包括：

依据灯具的光照实际光谱将模拟灯具的照明范围抽象为光照直射区、 光照有效区和光照影响区三个层次；

将灯具放置点形象化为基于面的球体模型，利用模型线绘制球体模型 的经纬线和指向箭头；