CN118861008B

CN118861008B - 一种建筑构造元数据库构建方法及其应用方法和设备

Info

Publication number: CN118861008B
Application number: CN202411321861.XA
Authority: CN
Inventors: 杨杰; 方长建; 谢伟; 张展毫; 季如艳
Original assignee: China Southwest Architectural Design and Research Institute Co Ltd
Current assignee: China Southwest Architectural Design and Research Institute Co Ltd
Priority date: 2024-09-23
Filing date: 2024-09-23
Publication date: 2024-11-26
Anticipated expiration: 2044-09-23
Also published as: CN118861008A

Abstract

本发明涉及建筑工程设计技术领域，并具体公开了一种建筑构造元数据库构建方法及其应用方法和设备，包括获取建筑元素每个层次的构造做法，将每个建筑元素的每个层次对应的构造做法中使用的第一建筑材质进行第一标准化处理；基于处理后的第一建筑材质，和所述处理后的第一建筑材质对应的层次及构造做法搭建材质数据库；获取第二建筑材质的荷载数据，将每种第二建筑材质进行第二标准化处理；基于处理后的第二建筑材质和每个第二建筑材质对应的荷载数据搭建材质荷载数据库；基于JSON数据格式将所述材质数据库和所述材质荷载数据库进行映射和融合，搭建建筑构造元数据库。本发明以搭建数据库的方式，提升了数据获取效率，提升了荷载分析和计算的效率。

Description

一种建筑构造元数据库构建方法及其应用方法和设备

技术领域

本发明涉及建筑工程设计技术领域，特别涉及一种建筑构造元数据库构建方法及其应用方法和设备。

背景技术

目前建筑专业在设计过程中无法有效的将建筑措施储存在设计BIM模型中，需要单独编制建筑措施表文件来表达不同部位的构造措施，且结构专业需通过查询建筑措施表、材料容重表来作为荷载计算的依据，造价专业需查询建筑措施表和相关计量计价规范对工程的材料费进行估算，进一步估算整个工程的总体造价。建筑专业设计工作任务中的楼地面、屋面、外墙饰面、内墙饰面、顶棚模型精细度较低，建筑工程措施做法复杂多样，无法在BIM模型中对建筑措施进行精细化的表达做法表达建筑措施，且建筑措施各构造层的做法、命名规则不统一，信息的提取、加工、转换难以自动化，命名规则不统一，后续利用需依赖人工进行信息查询、加工处理等工作查询相关文档。以及结构专业获取建筑专业设计的做法措施来进行计算荷载计算工作、依赖于手工作业，主要方式是依托于工作经验或查询标准、规范，整个过程繁杂且耗时。造价专业获取建筑专业设计的做法措施来进行算量计价工作，都需依托于工作经验和人工查询相关标准、计算手册规范，整个过程繁杂且耗时、出错率高。

发明内容

为了解决现有的建筑专业设计中构造做法繁琐，自动化程度低，模型精度低等问题，本发明提供了一种建筑构造元数据库构建方法及其应用方法和设备。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种建筑构造元数据库构建方法，所述方法包括：

获取建筑元素每个层次的构造做法，将每个建筑元素的每个层次对应的构造做法中使用的第一建筑材质进行第一标准化处理；

基于处理后的第一建筑材质，和所述处理后的第一建筑材质对应的层次及构造做法，采用JSON数据格式搭建材质数据库；

获取第二建筑材质的荷载数据，将每种第二建筑材质进行第二标准化处理；

基于处理后的第二建筑材质和每个第二建筑材质对应的荷载数据，采用JSON数据格式搭建材质荷载数据库；

基于JSON数据格式将所述材质数据库和所述材质荷载数据库进行映射和融合，搭建建筑构造元数据库；

其中，所述第一标准化处理包括：为每种第一建筑材质赋予材质编码和材质标准名称；

所述第二标准化处理包括：将每种第二建筑材质根据第一建筑材质进行归纳分类，使得第二建筑材质与第一建筑材质互相映射。

根据一种具体的实施方式，上述构建方法中，基于JSON数据将所述材质数据库和所述材质荷载数据库进行映射和融合，包括：

建立临时JSON建筑构造元数据文件，基于所述材质数据库中的第一建筑材质及对应的层次和构造做法，以及所述材质荷载数据库中所述第一建筑材质对应的第二建筑材质及对应的荷载数据进行融合；

基于构造做法提取所述临时JSON建筑构造元数据文件中对应的第一建筑材质、层次、第二建筑材质和荷载数据，并插入厚度值，生成正式JSON建筑构造元数据文件；

通过JSON_INSERT函数将所述正式JSON建筑构造元数据文件写入云端MySQL，生成建筑构造元数据库。

根据一种具体的实施方式，上述构建方法中，所述方法还包括：

基于搭建好的材质数据库，通过JSON_EXTRACT函数在所述材质数据库中查询第一建筑材质；通过JSON_INSERT函数在所述材质数据库中录入第一建筑材质。

基于搭建好的材质荷载数据库，通过JSON_EXTRACT函数在所述材质荷载数据中查询第二建筑材质；通过JSON_INSERT函数在所述材质荷载数据库中录入第二建筑材质。

基于搭建好的材质数据库/材质荷载数据库，通过JSON_INSERT函数将所述材质数据库/材质荷载数据库写入云端MySQL。

根据一种具体的实施方式，上述构建方法中，所述建筑元素包括屋面、楼地面、内墙饰面、外墙饰面和顶棚

根据一种具体的实施方式，上述构建方法中，所述荷载数据包括容量最小值、容量最大值、荷载单位和材质说明。

第二方面，本发明提供了一种建筑构造元数据库应用方法，所述方法包括：

在建筑模型中选择需要添加元数据的建筑元素

从上述任一项所述的一种建筑构造元数据库构建方法搭建的建筑构造元数据库中获取对应的元数据；

所述元数据包括建筑元素对应的层次，以及每个层次对应的构造做法，以及每个构造做法中使用的第一建筑材质，以及所述第一建筑材质对应的第二建筑材质，以及所述第二建筑材质对应的荷载数据；

将获取的元数据写入所述建筑元素中。

根据一种具体的实施方式，上述应用方法中，所述方法还包括：

根据所述建筑构造元数据库生成添加栏，所述添加栏用于选择新增的构造层次；

当新增的构造层次选择好时，根据构造层次匹配的元数据自动带入。

第三方面，本发明还提供了一种电子设备，所述设备包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述任一项所述的一种建筑构造元数据库构建方法，或执行上述任一项所述的一种建筑构造元数据库应用方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

基于上述第一方面的技术方案，本发明通过将每个建筑元素包含的层次和构造做法及使用的建筑材质进行整合，同时整合对应的荷载数据，以搭建数据库的方式，提升了数据获取效率；同时，本发明通过标准化处理，不仅解决了设计过程中材质名称不一致的问题，还能将不同的材质通过归纳分类，便于获取对应的荷载数据，提升了荷载分析和计算的效率，降低了设计中的荷载分析和计算的难度；进一步地，本发明基于JSON数据格式搭建的数据库，为不同的程序解析和处理提供了便利，同时利用JSON数据格式小体积和易读写的优点，提升了传输效率，降低了数据编写难度，通用性高，有助于造价专业快速获取BIM模型中建筑元素的材料用量数据。

基于上述第二方面的技术方案，本发明基于搭建好的建筑构造元数据库，能够广泛应用于二维和三维的建筑设计过程，有助于大幅度提升建筑专业设计建筑元素及做法措施时，对其属性赋予的效率，为进一步应用其它工作过程和成果奠定基础。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种建筑构造元数据库构建方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的通用材质JSON数据文件的示意图；

图3为本申请实施例提供的材质数据库录入的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的材质数据库材料录入界面示意图；

图5为本申请实施例提供的材质荷载数据库搭建方法的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的材质荷载JSON数据文件的示意图；

图7为本申请实施例提供的材质荷载数据库录入的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的材质荷载数据库材料录入界面示意图；

图9为本申请实施例提供的建筑构造元数据库建立方法的流程示意图；

图10为本申请实施例提供的临时JSON建筑构造元数据文件的示意图；

图11为本申请实施例提供的变换临时JSON建筑构造元数据文件的示意图；

图12为本申请实施例提供的一种建筑构造元数据库应用方法的通用流程示意图；

图13为本申请实施例提供的BIM模型和BIM应用软件的示意图。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本申请作进一步的详细描述。但不应将此理解为本申请上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本申请内容所实现的技术均属于本申请的范围。

本申请的说明书实施例和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

建筑做法措施表文件是依据相关行业标准编制而成，是正式的建筑设计交付成果之一，主要包括了屋面、楼地面、外墙、内墙、顶棚、踢脚、油漆的做法及其适用功能空间，即对不同的建筑部位按构造层次进行详细说明，在分层表达中详细说明其构造层次即相关项目做法、厚度、范围、材料燃烧等级、使用部位和备注，在设计中能够完善建筑专业信息表达深度，为结构专业提供荷载计算依据，为造价专业提供材料计量计价的依据，在施工中能够有效地指导施工单位进行施工建造。在设计工作中，措施表起着一个信息传递的中转作用。

因此，本申请关注建筑专业屋面、楼地面、外墙、内墙、顶棚措施做法自动化创建和选用，建立结构荷载计算和造价算量的数据依据，提出一种基于BIM技术的建筑构造元数据库构建及应用方法，建筑构造元数据是数字设计模型的最小数据单元，目的在于建筑工程设计过程中，提升BIM设计系统建筑做法措施的标准化程度以及结构专业、造价专业对建筑专业设计信息的自动化获取精度和效率，将传统数据集转化为集成结构化数据库，形成建筑构造元数据库，提升数据价值。而随着建筑工程设计方式越来越多采用BIM技术的推广和普及，因此本申请专利所提出的方法将进一步发挥应用于建筑专业BIM技术的作用，设计过程具备较高的价值。

具体地，请参考图1，其示出了本申请实施例提供的一种建筑构造元数据库构建方法的流程示意图，所述方法包括：

步骤100：获取建筑元素每个层次的构造做法，将每个建筑元素的每个层次对应的构造做法中使用的第一建筑材质进行第一标准化处理。

在本实施例中，以23J909《工程做法》为例，该标准涵盖了量大面广、技术成熟的建筑做法，能够适用于绝大部分建筑工程类项目。根据建筑功能空间对使用功能的需求，对屋面、楼地面、内墙饰面、外墙饰面、顶棚建筑元素，在其基层的基础上，按使用功能需求进行不同的层次构造。在做法中往往只规定做法和材料类型提点，而不指定做法具体采用的材料品牌，所有措施表中的构造做法具备很强的通用性，能够对屋面、楼地面、内墙饰面、外墙饰面、顶棚建筑元素的做法进行归纳总结。

通过对23J909《工程做法》进行归纳总结，形成屋面、楼地面、内墙饰面、外墙饰面、顶棚建筑元素所含层次及其做法，部分举例如表1所示。

表1 屋面、楼地面、内墙饰面、外墙饰面、顶棚建筑元素举例说明

其中，所述第一标准化处理包括：为每种第一建筑材质赋予材质编码和材质标准名称。

在本实施例中，以GBT 51269-2017《建筑信息模型分类和编码标准》为例，该标准是由国家住建部发布的国家标准，旨在规范建筑信息模型中信息的分类和编码，实现建筑工程全生命期信息的交换与共享。该标准将建筑信息模型分类结构分为建设成果、建设进程、建设资源、建设属性4大类，共计15个小类/表单，按不同的项目角度实施“表代码-大类代码.中类代码.小类代码.细类代码”编码规则，分类结构及表代码如表2所示。

表2 GBT 51269-2017《建筑信息模型分类和编码标准》举例说明

根据本申请所提供的方法，建筑的屋面、楼地面、内墙饰面、外墙饰面、顶棚建筑元素的做法按层拆分的思路，适用于选择工作成果（表代码15）和建筑产品表单（表代码30）来进行材质编码和确定材质标准名称，其目的在于使用编码统一不同的建筑做法材质名称。如建筑专业在做法措施中有“9厚DP M15砂浆（1∶3水泥砂浆）压实抹平”、“5厚DPM20砂浆(1:2.5水泥砂浆)找平抹光”、“用DP-HRM20砂浆(1:2水泥砂浆)勾平缝”等多种表达方式，但是在GBT 51269-2017《建筑信息模型分类和编码标准》中，对于砂浆的描述统一名称为“抹面砂浆”。

步骤200：基于处理后的第一建筑材质，和所述处理后的第一建筑材质对应的层次及构造做法，采用JSON数据格式搭建材质数据库。

为使本申请的技术方案更加清楚，后续以“适用构造层次”代替本申请中的“层次”对技术方案进行描述。

JSON数据格式有许多优点，通用性极强，可以方便地被各种不同的程序解析和处理。其次，JSON格式的数据结构简单明了，易于阅读和编写。在数据体积方面，JSON传输数据的体积较小，因此传输效率高，适合在网络上进行大量数据的传输。同时，JSON格式的数据可读性强，便于计算机解析和生成，且JSON对各个编程语言都支持。

根据本申请实施例所提供的方法，提出通用材质JSON数据文件如图2所示。

其中“材质标准名称”和“材质编码”对应于GBT 51269-2017《建筑信息模型分类和编码标准》，“适用构造层次”对应于23J909《工程做法》所提建筑的屋面、楼地面、内墙饰面、外墙饰面、顶棚建筑元素的做法层次，“材质其它名称”指23J909《工程做法》所提不同建筑元素的做法中的同一材质的不同名称，string指该属性对应的数据类型为字符串类型。

特别注意的是，“基层处理”层作为结构层与后续工艺材料的预处理程序，仅考虑其构造做法，而不考虑材质标准名、材质编码、适用构造层次、构造做法，统一设置为“无”。

进一步地，所述搭建材质数据库，在定义表结构时，可以直接将字段类型设置为JSON，MySQL提供了多种函数来操作JSON数据，如表3所示。

表3 MySQL对JSON数据的操作方法

进一步地，本申请实施例提出的材质数据库搭建方法，为了方便材质数据查询与录入，该方法主要利用材质数据库录入程序来完成材质的获取材质编码、材质标准名称、适用构造层次、材质其它名称的录入，该程序安装在由C#完成的客户端中，最终写入到云端MySQL材质数据库中，流程如图3所示。

进一步地，材料录入如图4所示。用户通过查询23J909《工程做法》、GBT 51269-2017《建筑信息模型分类和编码标准》得到需录入数据的材质编码、材质标准名称、适用构造层次、材质其它名称。以及，用户打开材质数据库录入程序，在数据录入区输入材质编码或材质标准名称，通过JSON_EXTRACT函数查询该材质是否存在于材质数据库中，如果不存在，则继续输入材质标准名称、适用构造层次、材质其它名称，点击【添加数据】按钮形成JSON数据文件，通过JSON_INSERT函数写入到材质数据库中；如果存在，则进一步判断适用构造层次、材质其它名称是否完全相同，如果相同则结束，如果不同则在数据录入区新增适用构造层次或材质其它名称，点击【添加数据】按钮通过JSON_SET函数写入到材质数据库中。

在一种可能的实现方式中，材质数据库的录入包括：

（1）材质数据库不存在需添加的材质数据

1）用户通过查询23J909《工程做法》、GBT 51269-2017《建筑信息模型分类和编码标准》得到需录入数据的材质编码、材质标准名称、适用构造层次、材质其它名称。

2）用户打开材质数据库录入程序，在数据录入区输入材质编码，通过JSON_EXTRACT函数查询到该材质不存在。

3）用户继续添加材质标准名称、适用构造层次、构造做法，点击【添加数据】按钮形成JSON数据文件，通过JSON_INSERT函数写入到材质数据库中，流程结束。

（2）材质数据库存在需添加的材质数据，但适用构造层次和构造做法不同。

2）用户打开材质数据库录入程序，在数据录入区输入材质编码，通过JSON_EXTRACT函数查询到该材质存在，且材质标准名称相同。

3）用户进一步在数据查询结果区核对适用构造层次、构造做法是否已存在，如存在则流程结束，如不存在，则在数据录入区输入适用构造层次、构造做法，点击【添加数据】按钮形成JSON数据文件，通过JSON_SET函数追加写入到材质数据库中。

（3）材质数据库存在的材质数据与需添加的材质数据完全相同

2）用户打开材质数据库录入程序，在数据录入区输入材质编码，通过JSON_EXTRACT函数查询到该材质存在。

3）用户进一步确认材质标准名称、适用构造层次、构造做法相同，流程结束。

步骤300：获取第二建筑材质的荷载数据，将每种第二建筑材质进行第二标准化处理。

在本实施例中，以GB50009-2012 《建筑结构荷载规范》为例，对其中与第二建筑材质相关的15个表单进行了归纳总结，结合建筑结构专业的荷载获取需求，提出材质荷载数据库搭建方法如图5所示。

在本申请实施例中，首先根据GB50009-2012 《建筑结构荷载规范》获取第二建筑材质对应的材质荷载标准名称及其容重最小值、容重最大值、材质单位、材质说明，并通过应用软件映射到材质荷载JSON文件，再通过应用软件对应储存到云端材质荷载数据库中的数据表单中。

进一步地，GB50009-2012 《建筑结构荷载规范》是中国建筑结构设计的重要标准，它规定了建筑结构在设计时需要考虑的荷载类型、荷载取值以及荷载组合等内容，同时对常见的材质荷载进行了列表，并相应地建立第一建筑材质和第二建筑材质的互相映射。GB50009-2012 《建筑结构荷载规范》中与建筑材质相关的表单有15个，举例说明部分建筑常用材质和构件自重如表4所示。

表4 GB50009-2012 《建筑结构荷载规范》部分举例

本申请实施例根据GB50009-2012 《建筑结构荷载规范》，对常见的第二建筑材质进行归纳和分类。与材质标准名称不同，结构专业中对做法材质名称有更加简洁的归纳方法，如结构专业接受建筑专措施表提资时，会遇到“9厚DPM15砂浆（1∶3水泥砂浆）压实抹平”、“5厚DPM20砂浆(1:2.5水泥砂浆)找平抹光”、“用DP-HRM20砂浆(1:2水泥砂浆)勾平缝”等多种表达方式，其用途为面层处理，在结构专业进行荷载计算时，根据GB50009-2012 《建筑结构荷载规范》统一为“水泥砂浆”，取容重20KN/m³，而不会去考虑其配合比和工艺做法。

步骤400：基于处理后的第二建筑材质和每个第二建筑材质对应的荷载数据，采用JSON数据格式搭建材质荷载数据库。

具体地，本申请实施例提出的材质荷载JSON数据文件如图6所示，其中"材质荷载标准名称"、"容重单位"、"材质说明"使用字符串string形式表达,"容重最小值"、"容重最大值"使用浮点型float形式表达，方便后续运算。

进一步，本申请实施例提出的一种材质荷载数据库的搭建方法，为了方便材质数据查询与录入，该方法主要利用材质荷载数据库录入程序来完成材质荷载标准名称、容重最小值、容重最大值、容重单位、材质说明查询和录入，该程序为C#完成的客户端，最终写入到云端MySQL材质数据库中，流程如图7所示。

材质荷载数据库录入程序界面如图8所示。包括：

（1）用户查询GB50009-2012 《建筑结构荷载规范》，获取材质荷载标准名称、容重最小值、容重最大值、容重单位、材质说明。

（2）用户打开程序，输入材质荷载标准名称，通过JSON_EXTRACT查询该材质荷载是否存在，如果存在则结束流程；如果不存在，补充输入容重最小值、容重最大值、容重单位、材质说明后点击【添加数据】按钮形成JSON数据文件，通过JSON_INSERT添加到云端MySQL材质荷载数据库。

步骤500：基于JSON数据格式将所述材质数据库和所述材质荷载数据库进行映射和融合，搭建建筑构造元数据库。

经过上述步骤搭建了材质数据库和材质荷载数据库，在本步骤是根据本申请实施例所提供的建筑构造元数据JSON数据文件结构形式，将材质数据库和材质荷载数据库进行映射和融合，形成建筑构造元数据库，建立方法如图9所示。

在该方法中根据建筑工程设计实际需求，将以“构造做法”为对象，提取材质数据库中各个表单中的材质编码、材质标准名称、适用构造层次、材质其它名称，同时融合材质荷载数据库中材质荷载标准名称、容重最小值、容重最大值、容重单位、材质说明，形成JSON元数据文件，并通过JSON_INSERT函数储存在屋面做法元数据表单、楼地面做法元数据表单、内墙做法元数据表单、外墙做法元数据表单、顶棚做法元数据表单中。

进一步地，构建建筑构造元数据JSON数据文件，首先形成临时JSON建筑构造元数据文件，再通过变换形成以“构造做法”为对象的正式JSON建筑构造元数据文件。

临时JSON建筑构造元数据文件是通过将材质数据和材质荷载数据进行融合，得到临时建筑设计元数据结构，如图10所示。

再通过变换形成以“构造做法”为对象的正式JSON建筑构造元数据文件，并从“构造做法”中提取int数据类型的厚度值，统一单位为毫米，最后再通过JSON_INSERT函数插入到云端建筑构造元数据库对应表单，示意图如图11所示。

特别注意的是，“基层处理”层作为结构层与后续工艺材料的预处理程序，仅考虑其构造做法，而不考虑厚度、材质荷载标准名称、容重最小值、容重最大值、容重单位、材质说明，统一设置为“无”。

在一种可能的实现方式中，本申请实施例提供了一种示意，用以说明建筑构造元数据JSON数据如何构建，具体如下所示：

第一步，建立JSON数据的材质数据文件：

{

"材质编码": "30-15.70.20",

"材质标准名称": "抹面砂浆",

"适用构造层次": {

"适用构造层次_1": "隔离层",

"适用构造层次_2": "找平层",

"适用构造层次_3": "粘结层"

},

"构造做法": {

"构造做法_1": "20厚M151∶2.5水泥砂浆",

"构造做法_2": "20厚DS M15砂浆（1:3水泥砂浆）",

"构造做法_3": "20厚DS M20聚合物水泥砂浆（1:2.5水泥砂浆）"

}

}。

第二步，建立JSON数据的材质荷载数据文件：

{

"材质荷载标准名称": "水泥砂浆",

"容重最小值":20,

"容重最大值":20,

"容重单位": "KN/m³",

"材质说明": "无"

}。

第三步，形成临时JSON建筑构造元数据文件：

{

"材质编码": "30-15.70.20",

"材质标准名称": "抹面砂浆",

"适用构造层次": {

"适用构造层次_1": "隔离层",

"适用构造层次_2": "找平层",

"适用构造层次_3": "粘结层"

},

"构造做法": {

"构造做法_1": "20厚M151∶2.5水泥砂浆",

"构造做法_2": "20厚DS M15砂浆（1:3水泥砂浆）",

"构造做法_3": "20厚DS M20聚合物水泥砂浆（1:2.5水泥砂浆）"

},

"材质荷载标准名称": "水泥砂浆",

"容重最小值":20,

"容重最大值":20,

"容重单位": "KN/m³",

"材质说明": "无"

}。

第四步，形成以“构造做法”为对象的正式JSON建筑构造元数据文件：

{

"构造做法_1": "20厚M15 1∶2.5水泥砂浆",

"材质编码": "30-15.70.20",

"材质标准名称": "抹面砂浆",

"适用构造层次": {

"适用构造层次_1": "隔离层",

"适用构造层次_2": "找平层",

"适用构造层次_3": "粘结层"

},

"厚度":20,

"材质荷载标准名称": "水泥砂浆",

"容重最小值":20,

"容重最大值":20,

"容重单位": "KN/m³",

"材质说明": "无"

}

{

"构造做法_2": "20厚DS M15砂浆（1:3水泥砂浆）",

"材质编码": "30-15.70.20",

"材质标准名称": "抹面砂浆",

"适用构造层次": {

"适用构造层次_1": "隔离层",

"适用构造层次_2": "找平层",

"适用构造层次_3": "粘结层"

},

"厚度":20,

"材质荷载标准名称": "水泥砂浆",

"容重最小值":20,

"容重最大值":20,

"容重单位": "KN/m³",

"材质说明": "无"

}

{

"构造做法_3": "20厚DS M20聚合物水泥砂浆（1:2.5水泥砂浆）,

"材质编码": "30-15.70.20",

"材质标准名称": "抹面砂浆",

"适用构造层次": {

"适用构造层次_1": "隔离层",

"适用构造层次_2": "找平层",

"适用构造层次_3": "粘结层"

},

"厚度":20,

"材质荷载标准名称": "水泥砂浆",

"容重最小值":20,

"容重最大值":20,

"容重单位": "KN/m³",

"材质说明": "无"

}。

由于计算机语言对JSON数据格式有很好的处理方法，由材质数据库和材质荷载数据库形成建筑构造元数据库的过程可以通过预设程序，由程序自动完成，并写入建筑构造元数据库。

基于上述方案，本申请通过将每个建筑元素包含的层次和构造做法及使用的建筑材质进行整合，同时整合对应的荷载数据，以搭建数据库的方式，提升了数据获取效率；同时，本申请通过标准化处理，不仅解决了设计过程中材质名称不一致的问题，还能将不同的材质通过归纳分类，便于获取对应的荷载数据，提升了荷载分析和计算的效率，降低了设计中的荷载分析和计算的难度；进一步地，本申请基于JSON数据格式搭建的数据库，为不同的程序解析和处理提供了便利，同时利用JSON数据格式小体积和易读写的优点，提升了传输效率，降低了数据编写难度，通用性高。

进一步地，对于上述已经构建完成的元数据库，本申请实施例还提供了一种建筑构造元数据库应用方法，包括：

在建筑模型中选择需要添加元数据的建筑元素；

从上述所述的一种建筑构造元数据库构建方法搭建的建筑构造元数据库中获取对应的元数据；

将获取的元数据写入所述建筑元素中。

进一步地，在本实施例中，所述应用方法还包括：

具体地，在完成建筑构造元数据库后，用户可以在搭建BIM模型的过程中，选择需添加元数据的屋面、楼地面、外墙饰面、内墙饰面或顶棚建筑构件，打开“CSWADI建筑构造元数据添加程序”，从云端建筑构造元数据库获取数据，分层添加建筑构造做法，并以属性的形式写入到BIM模型中的建筑构件。本申请实施例提供的通用流程的应用方法，如图12所示。

在本实施例中，以BIM设计软件Autodesk Revit为例，作具体的介绍和说明，BIM模型和BIM应用软件如图13所示。

用户在Autodesk Revit软件中搭建BIM模型时，打开本申请实施例提供的建筑构造元数据管理系统，自动获取当前用户所选择BIM构件元素类型，当不正确时可以下拉选择，下拉菜单中采用枚举的形式，仅包括“屋面、楼地面、外墙饰面、内墙饰面、顶棚”5类建筑元素的构造做法。

Revit中BIM构件不直接记录建筑构造元数据库，而是通过给BIM模型的构件新增一个“构造”属性，绑定元数据库中的“构造名称”字段，在构造元数据使用端会通过“构造名称”搜索其它相关数据。

用户输入构造名称，用以区分同一类建筑元素的不同做法。

用户点击“新增构造层次”，能够在数据栏新增一行数据，用户在“做法层次”通过下拉选择需要的做法层次，并在“构造做法”下拉选择需要的构造做法，其它“材质标准名”、“材质编码”、“厚度（mm）”、“材质荷载标准名称”、“容重最小值”、“容重最大值”、“容重单位”、“材质说明”参数会自动带入。

用户还可以使用“删除”、“修改”、“上移”、“下移”来对数据进行修改。

用户完成数据输入后，点击“确定”或“应用”，能够将数据写入到构件属性中，其中点击“确定”写入数据后自动关闭窗口，点击“应用”写入数据后用户可以继续编辑数据。

基于上述方案，本申请基于搭建好的建筑构造元数据库，能够广泛应用于二维和三维的建筑设计过程，有助于大幅度提升建筑专业设计建筑元素及做法措施时，对其属性赋予的效率，为进一步应用其它工作过程和成果奠定基础。

进一步地，本申请的另一方面，还提供一种电子设备，该设备包括处理器、网络接口和存储器，所述处理器、所述网络接口和所述存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行上述一种建筑构造元数据库构建方法，或上述一种建筑构造元数据库应用方法。

在本申请的实施例中，处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。处理器读取存储介质中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

存储介质可以是存储器，例如可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。

其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，简称PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，简称EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，简称EEPROM)或闪存。

易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，简称SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，简称DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，简称SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate SDRAM，简称DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(EnhancedSDRAM，简称ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，简称SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，简称DRRAM)。

本申请实施例描述的存储介质旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

应该理解到，本申请所揭露的系统，可通过其它的方式实现。例如所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，模块之间的通信连接可以是通过一些接口，服务器或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种建筑构造元数据库构建方法，其特征在于，所述方法包括：

获取建筑元素每个层次的构造做法，将每个建筑元素的每个层次对应的构造做法中使用的第一建筑材质进行第一标准化处理；所述建筑元素包括屋面、楼地面、内墙饰面、外墙饰面和顶棚，

基于JSON数据将所述材质数据库和所述材质荷载数据库进行映射和融合，搭建建筑构造元数据库；

所述第二标准化处理包括：将每种第二建筑材质根据第一建筑材质进行归纳分类，使得第二建筑材质与第一建筑材质互相映射；

基于JSON数据将所述材质数据库和所述材质荷载数据库进行映射和融合，包括：

2.根据权利要求1所述的一种建筑构造元数据库构建方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的一种建筑构造元数据库构建方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求1所述的一种建筑构造元数据库构建方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求1所述的一种建筑构造元数据库构建方法，其特征在于，所述荷载数据包括容量最小值、容量最大值、荷载单位和材质说明。

6.一种建筑构造元数据库应用方法，其特征在于，所述方法包括：

在建筑模型中选择需要添加元数据的建筑元素；

从权利要求1所述的一种建筑构造元数据库构建方法搭建的建筑构造元数据库中获取对应的元数据；

将获取的元数据写入所述建筑元素中。

7.根据权利要求6所述的一种建筑构造元数据库应用方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至5中任一项所述的一种建筑构造元数据库构建方法，或执行权利要求6至7中任一项所述的一种建筑构造元数据库应用方法。