[发明专利]基于BIM技术的装配式建筑设计方法

摘要

本发明公开基于BIM技术的装配式建筑设计方法，包括以下步骤：建立BIM数据库、拟定方案、建立模型、模拟建筑单元、标准层设计、整体协同、构件拆分及优化、模拟施工、实地装修；本发明通过基于BIM技术的数据库的创建，可以利用多种风格的建筑模型进行选择，在外形上比较多样化，使住户有更多的选择空间，且本发明利用BIM应用的技术保障，增加了灵活性和多样性，实现设计三维表达，减少图纸量，有效解决专业间、预制构件间可能出现的碰撞问题，并能模拟施工过程，找出错漏碰缺，对具体施工有保障，缩短工期，同时，本发明不但能对单体建筑作出设计和改进，还能将建筑标准层设计，模拟单元整体，实现建筑结构各部位的分散和组装。

主权项

1.基于BIM技术的装配式建筑设计方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：建立BIM数据库在BIM应用中，采集现实中的建筑设计风格和方向，构建一个建筑库，再模拟工厂加工的方式，以预制构件模型的方式来进行系统集成和表达，建立装配式建筑的BIM构件库，然后收集现实中建筑构件的型号，增加BIM虚拟构件的数量、种类和规格，逐步构件标准化预制构件库，再将多个构件组合，结合现实结构方案，将多个构件组合成不同的组件，将不同的组件组合成不同的结构，构建结构库，再模拟建筑中需要的设备，根据功能将各种设备分类建立设备库；步骤二：拟定方案采集选定区域的外部环境及相关地理信息数据，制作成图文数据，并根据户主的需求，拟定设计图纸和设计参数，收集户主对户型的功能要求；步骤三：建立模型根据步骤二中对户型的功能要求在BIM建筑库中，选择相应风格、尺寸的户型，并根据功能的差异作修改，从而来构建户型模型，再确定好装配式建筑的技术路线和产业化目标，拟定户型的功能和结构，制成设计方案，然后根据设计方案，在步骤一中的结构库中选择合适的结构，将结构组合入户型模型中，并将结构具体化为相应的构件，再对户型模型中的功能区进行划分，协调受力构件的布置，完成户型内设计；步骤四：模拟建筑单元将步骤三中的户型模型通过能够传递户型功能的结构接口组合成建筑单元，将内部结构中的构件经过有机整合构成一个有序的整体，并利用共享的构件通过结构接口使各个户型相对独立又相互联系，完成户型间设计，组合成为一个完整的建筑模型；步骤五：标准层设计将户型之间功能进行完善，包括楼梯间、电梯间、前室、走廊、空调板和水暖井，然后在步骤一中的设备库中选择建筑中需要的设备，包括电梯、空调外机，加入建筑模型之中，并计算相应承重构件的各种荷载能力，其次，相对的结构构件之间对称设计，添加连接构件，并计算受力平衡性，完成标准层设计，同时，通过可视化的技术实现更为精细化的设计；步骤六：整体协同在步骤五中标准层的基础上，积木式组合成建筑整体，并将标准层与户型内结构、户型间结构及内部设备通过添加连接各层的构件及其他附属构件组成完整的建筑系统设计体系，然后将每个标准层和内部结构功能分为相对独立、能够单独存在的个体，并将标准层中设备通过精细化设计与标准层相结合为一体，构建建筑整体模型；步骤七：构件拆分及优化输出步骤六中的建筑整体模型，通过虚拟成像化技术将建筑整体模型呈现出来，对模型中组合的构件进行拆分，模拟相应配件的功能，择优选择替换方案，标注构件编号，然后对构件进行检查，包括参数合理性检查，规范构造检查、短暂工况验算，并且对装配式算量进行统计，包括构件分类统计和钢筋算量统计，生成全套的构件加工详图，并拟出施工进度计划；步骤八：模拟施工应用BIM模拟建造技术，将步骤七中的施工进度计划写入BIM信息模型，将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D模型中，进行施工过程模拟，再用用BIM技术对构件内部、构件之间进行碰撞检查，找出传统二维设计中不易察觉的“错漏碰缺”，对复杂部位和关键施工节点进行论证，保证施工的可行性，模拟建造完成后，在步骤一的设备库中选择设备，具体到建筑室内设备，加入建筑模型内部，对内部空间资源进行整合，并通过可视化设计对室内进行渲染，并统计成本制成表格，优化室内空间品质；步骤九：实地装修将所有信息、加工详图、施工计划和表格相结合，制成总方案，然后开展实地装配式装修。