CN108664697A - 一种基于bim的装配式构件参数化设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于BIM的装配式构件参数化设计方法，所述的方法包括：步骤1：依据装配式建筑构件的功能，将建筑结构图纸进行部件拆分，形成若干拆分设计方案，方案以“施工总设计+BIM出具的部件拆分图纸”形式具体表述；步骤2：使用Revit软件，建立拆分设计方案中建筑构件的三维模型；步骤3：应用三维建模软件，将构件做出大致轮廓，添加参数，形成可控化模型；步骤4：通过构件参数之间存在的几何关系创建关系式；步骤5：从构件的三维模型上获取包含构件参数及关系式的二维图。该设计快速而准确的生成工厂生产需要的图纸，并可以根据图纸中参数自动计算与汇总材料需要量。

Description

一种基于BIM的装配式构件参数化设计方法

技术领域

本发明属于智能建筑技术领域，具体涉及一种基于BIM的装配式构件参数化设计方法。

背景技术

BIM技术平台所具有的参数化、集成化、标准化以及支持全生命周期等特性，为建筑设计与建造的一体化提供了重要的支持，使复杂多维的数字模型的建构已不成问题。建筑设计人员借助BIM软件平台，构造出具体的参数化模型，这种方式的构建不只是几何空间和几何形状的组合，还涵盖众多参数数据，对保障建筑设计质量，提高整体工作效率与水平有着重要的意义。

装配式构件深化设计，是建筑设计的一个重要环节，深化设计后的图纸对构件生产、模具设计具有指导意义。目前，这部分图纸是从拆分设计图纸在经过深化设计后得到的，主要利用CAD等二维绘图软件根据设计规范，拆分设计出预制工厂生产所需的图纸，由于工作量大，构件尺寸变化细微，加大了出错几率。而且还会致使后期构件尺寸差异大，运到施工现场拼接时，无法按照预定计划进行拼装，造成二次施工或多次施工，加上运输成本问题，造成大量资源浪费。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了借助BIM平台实现参数化设计可有效解决这一难题，快速而准确的生成工厂生产需要的图纸，并可以根据图中的参数计算与汇总材料需求量。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

本发明提供一种基于BIM的装配式构件参数化设计方法，所述的方法包括：

步骤1：依据装配式建筑构件的功能，将建筑结构图纸进行部件拆分，形成若干拆分设计方案，方案以“施工总设计+BIM出具的部件拆分图纸”形式具体表述；

步骤2：使用三维建模软件(Revit)，建立拆分设计方案中建筑构件的三维模型；

步骤3：应用三维建模软件，将构件做出大致轮廓，添加参数，形成可控化模型；

步骤4：通过构件参数之间存在的几何关系创建关系式；

步骤5：从构件的三维模型上获取包含构件参数及关系式的二维码。

进一步的，步骤1中，部件拆分图纸中包含传统CAD图纸中的预制构件部分、现浇部分及相关施工工艺方法。

进一步的，步骤1中，部件拆分图纸中还包含尺寸、混凝土量及所用钢筋量。

进一步的，步骤2的具体实现过程为：使用Revit软件，新建“族”，在相关图层位置中创建并绘制目标预制构件的三维轮廓；根据吊装、施工要求，插入预埋件族；根据设计要求，绘制并插入钢筋族。

进一步的，步骤3中，添加的参数包括轮廓参数和钢筋参数，其中，轮廓参数包括构件的整体尺寸、开槽位置、开槽尺寸、洞口位置、洞口尺寸，钢筋参数包括钢筋样式及长度、钢筋锚固样式及长度、钢筋位置及钢筋间的相对尺寸。

进一步的，步骤4的具体实现过程为：

将三维模型构件分别锁定长度、宽度、高度和角度；

添加族参数，并设置长度、宽度、高度和角度之间的联动信息；

将设定好的族参数信息导入工程项目；

将工程项目中的构件信息与族参数链接。

进一步的，步骤5中的二维图包括平面图、立面图及剖面图。

进一步的，步骤5的具体实现过程为：

在三维建模软件上打开墙体构件的二维图；

在三维建模软件中的菜单选项卡中，找到视图命令，接着勾选图纸命令；

在图纸命令旁会出现一个把视图添加到图纸，调整位置；

点选三维建模软件上的出图选项；

出来一个楼层1，按要求修改名称后，将原复制的平面图粘贴到出图选项下；

输入关键信息等，按“导出”选项。

本发明的有益效果是：

该方法可以快速而准确的生成工厂生产需要的图纸，并可以根据图中的参数计算与汇总材料需要量。满足了装配式建筑设计的标准化与部品构件的工厂化生产，为构配件的参数化设计提供了应用基础。

利用步骤2实现可视化，通过建模软件，快速模拟出建筑物的尺寸及材料。可及早发现建筑物的问题，把问题从设计阶段根除，杜绝在后期施工时，增加成本和工期。

通过赋予三维模型构件中长度、宽度、高度、角度等参数的关系式，在调整其中一个参数时，其他参数即可根据关系式自动调整，有效的提高了设计工作效率，降低了生产出错率。

附图说明

图1是系统实施例方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式，下文的公开提供了许多不同的实施例用来实现本发明的装置及方法，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实现本发明。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。应当理解，尽管本发明描述了其优选的具体实施方案，然而这些只是对实施方案的阐述，而不是限制本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于BIM的装配式构件参数化设计方法，所述的方法包括：

步骤1：依据装配式建筑构件的功能，将建筑结构图纸进行部件拆分，形成若干拆分设计方案，方案以“施工总设计+BIM出具的部件拆分图纸”形式具体表述。运用传统CAD加基于BIM技术装配式建筑参数化等技术，加快拆分效率，便于后期的加工制作。

构件的拆分是基于建筑结构图纸上的二次设计，根据施工规范图集、工程结构特点和甲方要求等因素确定方向，部件拆分图纸中不仅包含传统CAD图纸中的预制构件部分、现浇部分及相关施工工艺方法，而且也包含尺寸、混凝土量及所用钢筋量等进一步深化。其中，传统CAD图纸中的预制构件部分包括预制叠合板，预制墙，预制楼梯。

步骤2：使用Revit软件，建立拆分设计方案中建筑构件的三维模型。具体实现过程为：使用Revit软件，新建“族”，在相关图层位置中创建并绘制目标预制构件的三维轮廓；根据吊装、施工要求，插入预埋件族；根据设计要求，绘制并插入钢筋族。

步骤2中，三维轮廓的绘制涉及拉伸，旋转，放样等命令；预埋件族包括圆头吊钉、斜支撑套筒、灌浆套筒、玻璃纤维拉结件。

步骤3：应用三维建模软件，将构件做出大致轮廓，添加参数，形成可控化模型。该步骤中的构件包括墙体、桁架叠合板、梁、楼梯等。添加的参数包括轮廓参数和钢筋参数，其中，轮廓参数包括构件的整体尺寸、开槽位置、开槽尺寸、洞口位置、洞口尺寸，钢筋参数包括钢筋样式及长度、钢筋锚固样式及长度、钢筋位置及钢筋间的相对尺寸。

步骤4：通过构件参数之间存在的几何关系创建关系式；具体实现过程为：将三维模型构件分别锁定长度、宽度、高度和角度；添加族参数，并设置长度、宽度、高度和角度之间的联动信息；将设定好的族参数信息导入工程项目；将工程项目中的构件信息与族参数链接。

步骤3和步骤4为装配式建筑BIM中的核心步骤，即构件拆分。参数化的族根据拆分结构输入长宽，模型的尺寸也会随着变动，钢筋尺寸也会随着长宽的变动而作改变。可以得到拆分的构件，从而增加效率，在设计阶段就缩短工期。

步骤5：从构件的三维模型上获取包含构件参数及关系式的二维图。具体实现过程为：在三维建模软件上打开墙体构件的二维图；在Revit软件中的菜单选项卡中，找到视图命令，接着勾选图纸命令；在图纸命令旁会出现一个把视图添加到图纸，调整位置；点选三维建模软件上的出图选项；出来一个楼层1，按要求修改名称后，将原复制的平面图粘贴到出图选项下；输入关键信息等，按“导出”选项。

需要注意的是，步骤5中的二维图包括平面图、立面图、剖面图等一切可以从三维模型提取或转化而来的图纸。

此外，本发明的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本发明的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其中它们执行与本发明描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本发明可以对它们进行应用。因此，本发明所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于BIM的装配式构件参数化设计方法，其特征是：所述的方法包括：

步骤1：依据装配式建筑构件的功能，将建筑结构图纸进行部件拆分，形成若干拆分设计方案，方案以“施工总设计+BIM出具的部件拆分图纸”形式具体表述；

步骤2：使用三维建模软件，建立拆分设计方案中建筑构件的三维模型；

步骤3：应用三维建模软件，将构件做出大致轮廓，添加参数，形成可控化模型；

步骤4：通过构件参数之间存在的几何关系创建关系式；

步骤5：从构件的三维模型上获取包含构件参数及关系式的二维图。

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的装配式构件参数化设计方法，其特征是：步骤1中，部件拆分图纸中包含传统CAD图纸中的预制构件部分、现浇部分及相关施工工艺方法。

3.根据权利要求2所述的一种基于BIM的装配式构件参数化设计方法，其特征是：步骤1中，部件拆分图纸中还包含尺寸、混凝土量及所用钢筋量。

4.根据权利要求1所述的一种基于BIM的装配式构件参数化设计方法，其特征是：步骤2的具体实现过程为：使用Revit软件，新建“族”，在相关图层位置中创建并绘制目标预制构件的三维轮廓；根据吊装、施工要求，插入预埋件族；根据设计要求，绘制并插入钢筋族。

5.根据权利要求1所述的一种基于BIM的装配式构件参数化设计方法，其特征是：步骤3中，添加的参数包括轮廓参数和钢筋参数，其中，轮廓参数包括构件的整体尺寸、开槽位置、开槽尺寸、洞口位置、洞口尺寸，钢筋参数包括钢筋样式及长度、钢筋锚固样式及长度、钢筋位置及钢筋间的相对尺寸。

6.根据权利要求1所述的一种基于BIM的装配式构件参数化设计方法，其特征是：步骤4的具体实现过程为：

将三维模型构件分别锁定长度、宽度、高度和角度；

添加族参数，并设置长度、宽度、高度和角度之间的联动信息；

将设定好的族参数信息导入工程项目；

将工程项目中的构件信息与族参数链接。

7.根据权利要求1所述的一种基于BIM的装配式构件参数化设计方法，其特征是：步骤5中的二维图包括平面图、立面图及剖面图。

8.根据权利要求7所述的一种基于BIM的装配式构件参数化设计方法，其特征是：步骤5的具体实现过程为：

在三维建模软件上打开墙体构件的二维图；

在三维建模软件中的菜单选项卡中，找到视图命令，接着勾选图纸命令；

在图纸命令旁会出现一个把视图添加到图纸，调整位置；

点选三维建模软件上的出图选项；

出来一个楼层1，按要求修改名称后，将原复制的平面图粘贴到出图选项下；

输入关键信息或附加信息，按“导出”选项。