CN110528699A - 一种基于bim软件的装配式建筑深化设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于BIM软件的装配式建筑深化设计方法，包括以下步骤：S1、根据设计需要建立数据模型，将数据模型拆分成预制模块模型，对预制模块模型进行组装拆分校核，并进行碰撞检查；S2、对预制模块模型进行定位设计，使得相邻预制模块模型能够准确快速配对；S3、将数据模型进行设计问题审核，并对问题处重新设计并修改数据模型，之后重复对数据模型进行设计问题审核，直至模型审核通过；S4、对预制模块模型进行编号，并在预制模块模型上设计编号区域，使得后期生产出的预制模块在安装时能够根据设计时的要求进行准确快速配对，进而在施工中不易出错，使得水电等管线通道定位对接不易出现问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑设计的技术领域，尤其是涉及一种基于BIM软件的装配式建筑深化设计方法。
背景技术
建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。
装配式建筑因能有效减少建筑垃圾和扬尘等导致污染环境的主要因素，还能改善作业人员的劳动条件，减少工伤事故；同时能缩短施工周期，提升工程质量，在大面积推广应用的前提条件下。能有效降低建安成本；因此，在近年来的环境污染日趋严重的大背景下，装配式建筑得到了空前的重视和关切，但是，目前装配式建筑预制构件设计不合理，未考虑施工等影响因素，导致在后期安装阶段容易出现安装错误，进而使得水电等管线通道定位对接出现问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于BIM软件的装配式建筑深化设计方法，具有安装施工时不易出错的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于BIM软件的装配式建筑深化设计方法，包括以下步骤：
S1、根据设计需要建立数据模型，将数据模型拆分成预制模块模型，对预制模块模型进行组装拆分校核，并进行碰撞检查；
S2、对预制模块模型进行定位设计，使得相邻预制模块模型能够准确快速配对；
S3、将数据模型进行设计问题审核，并对问题处重新设计并修改数据模型，之后重复对数据模型进行设计问题审核，直至模型审核通过；
S4、对预制模块模型进行编号，并在预制模块模型上设计编号区域。
通过上述技术方案，通过定位设计，使得后期生产出的预制模块在安装时能够根据设计时的要求进行准确快速配对，进而在施工中不易出错，使得水电等管线通道定位对接不易出现问题。同时通过对每块预制模块模型进行编号，进而使得后期生产出的预制模块也可依据模型进行编号，在安装时也可通过编号进行核对，有效避免预制模块安装出错的情况发生。
优选的，步骤S2中定位设计具体为：在预制模块模型和相邻预制模块模型上分别设置定位孔，在定位孔中设置定位杆，相邻预制模块模型配对后、定位杆的两端分别位于两相邻的预制模块模型上的定位孔中。
通过上述技术方案，在安装时预制模块需要吊装至规定区域进行组装，而通过定位孔与定位杆可以使得相邻预制模块准确快速定位，当将预制模块安装在已经固定好的预制模块上时，只需要在固定好的预制模块上插入定位杆，然后将需要安装的预制模块向固定好的预制模块侧靠近，并使得定位杆插入需要安装的预制模块中，在此过程中，需要安装的预制模块将被准确的进行安装，避免吊装后再反复调整位置的情况发生。
优选的，步骤S2中定位设计还包括在预制模块模型和相邻预制模块模型之间设置拉紧固定部，所述拉紧固定部包括设置在预制模块模型与相邻预制模块模型拼接面处的安装缺口和位于安装缺口内的锁紧件。
通过上述技术方案，通过锁紧件将相邻的预制模块紧固在一起，方便后期对拼接处进行浇筑等操作，使得预制模块在定位锁紧后即可撤除吊装设备，进而使得吊装设备有时间去吊装其他预制模块，加快的安装速度。
优选的，所述锁紧件包括连接在预制模块模型上的连接板，所述连接板上设置有锁紧孔，两预制模块模型对接在一起时，相邻两预制模块模型上的连接板上的锁紧孔的中心轴线相互重合，锁紧孔内设置有锁紧插杆。
通过上述技术方案，使用时，使得相互拼接的相邻预制模块上的连接板相互贴合，锁紧孔对齐后将锁紧杆插入对齐的锁紧孔中即可完成锁紧操作，锁紧时速度快，且锁紧后强度高，安装后不易发生脱落等情况。
优选的，预制模块模型内部设置有预埋钢筋，在预制模块模型与相邻预制模块模型的拼接面上设置有至少三处拉紧固定部，将预埋钢筋均分成与拉紧固定部数量一致的部分，将每部分中的预埋钢筋均与拉紧钢板连接，连接板连接在拉紧钢板上。
通过上述技术方案，使用中，通过拉紧钢板与连接板的配合可将相邻预制模块之间预埋钢筋相互连接在一起，使相互拼接在一起的预制模块单元形成一个整体，增加建筑的强度，通过将预埋钢筋分成多个区域可以方便将相邻预制模块上的预埋钢筋连接，相比于将每根预埋钢筋分别连接节省安装时间，将多个预埋钢筋上的应力集中至连接板上进行力的传递，通过增加连接板的强度可以达到与每根预埋钢筋分别连接时的强度。
优选的，所述拉紧钢板上设置有让位螺栓，所述连接板沿锁紧孔轴向滑动连接在让位螺栓上，所述连接板在让位螺栓上的滑动区间不小于2倍的连接板厚度。
通过上述技术方案，通过让位螺栓可以使得连接部能够滑动，避免在拼接时相邻两预制模块上的连接板相互干涉，方便后续将相互对接的连接板固定在一起。
优选的，所述锁紧插杆包括头部与插入部，所述头部的外包圆直径大于锁紧孔的直径，所述插入部包括锥形部与圆柱部，所述圆柱部的直径与锁紧孔一致，所述圆柱部与头部连接，所述插入部位于圆柱部背离头部侧，从圆柱部到远离圆柱部所述锥形部的直径逐渐减小。
通过上述技术方案，通过设置锥形部可以方便插入锁紧孔中，而通过圆柱部能够让相互对接的连接板上的锁紧孔正对，进而让相互连接的预制模块能够完全对接。
优选的，步骤S1中将数据模型拆分成预制模块模型的过程中需要对每块预制模块模型进行合理优化设计，在设计时减少预制模块模型的类型数量和个数。
通过上述技术方案，减少预制模型的类型可以方便后期预制与安装，增加预制模块的可替换性，减少预制模块的制作成本。
优选的，步骤S4中编号区域包括预埋在预制模块模型上的无源近场通讯芯片。
通过上述技术方案，在后期需要根据设计的预制模块模型制造出与模型一致的预制模块，并在预制模块中预埋近场通讯芯片，并在近场通讯芯片中储存预制模块的尺寸信息、连接点信息等其他信息，当后期需要拆卸与更换时方便快速更换与拆卸。
综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：
1、通过对预制模块进行定位设计，能够方便相邻预制模块快速对接，在对接的同时也能进行快速连接，且连接后强度高；
2、由于预制模块模型从设计阶段就考虑到后期安装、后期制造时的问题，因此能够在设计几段考虑到后期成本等因素，极大的减少后期制造、安装时的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例的结构示意图；
图2为图1中A处的放大视图。
附图标记：1、预制模块模型；2、定位孔；3、定位杆；4、安装缺口；5、锁紧件；6、连接板；7、锁紧孔；8、锁紧插杆；81、头部；82、插入部；821、锥形部；822、圆柱部；9、拉紧钢板；10、让位螺栓；11、编号区域。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种基于BIM软件的装配式建筑深化设计方法，包括以下步骤：
S1、根据设计需要建立数据模型，将数据模型拆分成预制模块模型1，对预制模块模型1进行组装拆分校核，并进行碰撞检查；
将数据模型拆分成预制模块模型1的过程中需要对每块预制模块模型1进行合理优化设计，在设计时减少预制模块模型1的类型数量和个数，以减少预制模型的类型可以方便后期预制与安装，增加预制模块的可替换性，减少预制模块的制作成本。
S2、对预制模块模型1进行定位设计，使得相邻预制模块模型1能够准确快速配对；
具体的，定位设计具体为：在预制模块模型1和相邻预制模块模型1上分别设置定位孔2，在定位孔2中设置定位杆3，相邻预制模块模型1配对后、定位杆3的两端分别位于两相邻的预制模块模型1上的定位孔2中（如图1、2所示）。在具体施工阶段，吊装时通过吊装设备让需要拼接的预制模块相互靠近，并让定位杆3对吊装的预制模块进行限位，确保预制模块在安装后位置精确度高，减少后期对预制模块进行调整的步骤，节省施工时间。
定位设计还包括在预制模块模型1和相邻预制模块模型1之间设置拉紧固定部，拉紧固定部包括设置在预制模块模型1与相邻预制模块模型1拼接面处的安装缺口4和位于安装缺口4内的锁紧件5。
S3、将数据模型进行设计问题审核，并对问题处重新设计并修改数据模型，之后重复对数据模型进行设计问题审核，直至模型审核通过；
S4、对预制模块模型1进行编号，并在预制模块模型1上设计编号区域11；具体为在后期制作预制模块时，在预制模块内部预埋无源近场通讯芯片，并在无源近场通讯芯片中储存预制模块结构、尺寸和连接点等的信息，在安装与后期拆卸时均可随时读取数据进行核对，本申请中无源近场通讯芯片为NFC芯片。
在利用BIM技术进行装配式建筑设计过程中，考虑到设计深度这一因素，在设计施工流程图时，主要考虑的施工环节包括楼板结构、墙体结构等方面，并将其形成一个完整的个体。而在进行深入设计的过程中，需要将以上设计环节进行拆分，将连续的模型或构件一一分开，使其形成独立的部分，在对这些独立的部分进行全面的分析，计算出该部分需要的构件数量、质量标准等其他方面，再进行构件的生产及加工。需要注意的是，在进行构件拆分的过程中，应符合国家规定的相关标准以及工厂的生产设计要求进行确定，尽量减少制造构件的种类，方便工厂进行构件的大批量生产及加工。当制定好构件的拆分方案后，可直接利用BIM技术建立三维构件模型，使原来整体的构件设计模型，拆分为不同的构件连接部分。
通过定位设计，使得后期生产出的预制模块在安装时能够根据设计时的要求进行准确快速配对，进而在施工中不易出错，使得水电等管线通道定位对接不易出现问题。
其中，如图1、2所示，锁紧件5包括连接在预制模块模型1上的连接板6，在连接板6上设置有锁紧孔7，锁紧孔7位圆柱形，当两预制模块模型1对接在一起时，相邻两预制模块模型1上的连接板6上的锁紧孔7的中心轴线将相互重合即两个锁紧孔7对齐，此时将锁紧插杆8插入对齐的两个锁紧孔7中，在锁紧插杆8的作用下将使得两个连接板6连接在一起，本实施例中单个连接板6上设置有2个锁紧孔7，通过两个锁紧孔7可使得两连接板6连接处承受更大的剪切力。
如图1、2所示，锁紧插杆8包括头部81与插入部82，头部81为圆柱状，头部81的直径大于锁紧孔7的直径，通过头部81可以阻止锁紧插杆8从锁紧孔7中脱离，其中，插入部82包括锥形部821与圆柱部822，圆柱部822的直径与锁紧孔7一致，圆柱部822与头部81连接，插入部82位于圆柱部822背离头部81侧，从圆柱部822到远离圆柱部822锥形部821的直径逐渐减小，圆柱部822的长度大于2被的连接板6厚度，在圆柱部822与锥形部821交界处设置有固定孔，当将锁紧插杆8插入锁紧孔7中后可在固定孔中插入插销，避免锁紧插杆8从锁紧孔7中脱离。
当对预制模块进行拼接时无法保证两块连接板6上的锁紧孔7完全对齐，而锁紧插杆8的锥形部821尖端较细，能够插入仅部分对齐的锁紧孔7内，通过将锁紧插杆8压入对接的锁紧孔7中时将迫使两锁紧孔7逐渐对齐，在此过程中将使得两连接的预制模块模型1之间紧固在一起，当两锁紧孔7完全对齐时，圆柱部822将插入两锁紧孔7之间，之后将插销插入固定孔中即可避免锁紧插杆8脱离。而由于圆柱部822与锁紧孔7之间的作用力较大，因此即使没有插销锁紧插杆8也不易脱落。
为了保证预制模块的强度，在设计预制模块模型1时，需要在预制模块模型1内部设计有预埋钢筋，因此在后期实际制作预制模块时将在预制模块中预埋有预埋钢筋，在预制模块模型1与相邻预制模块模型1的拼接面上设置有至少三处拉紧固定部，本实施例中设置有三处拉紧固定部，将预埋钢筋均分成3部分，且将每部分中的预埋钢筋端部均与拉紧钢板9连接，连接板6连接在拉紧钢板9上。当拉动连接板6时，施加在连接板6上的应力将传递至拉紧钢板9上，而由于拉紧钢板9与预埋钢筋连接，因此这些力最终会传递至预埋钢筋处，由此可见，通过3个拉紧固定部能够将相互拼接的预制模块模型1之间的作用力相互传递，达到现浇时才能达到的效果。
通过将预埋钢筋分成多个区域可以方便将相邻预制模块上的预埋钢筋连接，相比于将每根预埋钢筋分别连接节省安装时间。
如图1、2所示，其中，为了增加预制模块的可替换性，在拉紧钢板9上设置有让位螺栓10，且让连接板6沿锁紧孔7轴向滑动连接在让位螺栓10上，连接板6在让位螺栓10上的滑动区间不小于2倍的连接板6厚度。通过让位螺栓10能够使得对接的两预制模块上的连接板6不会相互干涉，如没有让位螺栓10，则需要将每块预制模块上的连接板6的位置进行精确设计，防止每块预制模块上的连接板6位置一致时导致预制模块拼接时连接板6相互干涉的情况发生。
使用时，根据设计出的预制模块模型1制作预制模块，然后将预制模块吊装至建筑物处进行安装；两预制模块相互拼接时，先在已经安装好的预制模块上的定位孔2中插入定位杆3，之后通过吊装设备将预制模块向定位杆3侧移动，微调吊装设备，然后使得定位杆3与需要安装的预制模块上的定位孔2对齐，逐渐移动预制模块，此时定位杆3将逐渐插入定位孔2中；在此过程中，已经安装好的预制模块上的连接板6和需要安装的预制模块上的安装板将相互对接，将锁紧插杆8插入锁紧孔7中即可完成预制模块的安装，之后在安装缺口4一侧开口处盖上模板，在另一侧开口处盖上有孔的模板，通过孔向安装缺口4与模板形成的空间中注入混凝土，等待混凝土完全凝固后即可完成预制模块的安装，安装时简单方便，且安装后强度高。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于BIM软件的装配式建筑深化设计方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、根据设计需要建立数据模型，将数据模型拆分成预制模块模型(1)，对预制模块模型(1)进行组装拆分校核，并进行碰撞检查；
S2、对预制模块模型(1)进行定位设计，使得相邻预制模块模型(1)能够准确快速配对；
S3、将数据模型进行设计问题审核，并对问题处重新设计并修改数据模型，之后重复对数据模型进行设计问题审核，直至模型审核通过；
S4、对预制模块模型(1)进行编号，并在预制模块模型(1)上设计编号区域(11)。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM软件的装配式建筑深化设计方法，其特征在于：步骤S2中定位设计具体为：在预制模块模型和相邻预制模块模型上分别设置定位孔，在定位孔中设置定位杆，相邻预制模块模型配对后、定位杆的两端分别位于两相邻的预制模块模型上的定位孔中。
3.根据权利要求2所述的一种基于BIM软件的装配式建筑深化设计方法，其特征在于：步骤S2中定位设计还包括在预制模块模型(1)和相邻预制模块模型(1)之间设置拉紧固定部，所述拉紧固定部包括设置在预制模块模型(1)与相邻预制模块模型(1)拼接面处的安装缺口(4)和位于安装缺口(4)内的锁紧件(5)。
4.根据权利要求3所述的一种基于BIM软件的装配式建筑深化设计方法，其特征在于：所述锁紧件(5)包括连接在预制模块模型(1)上的连接板(6)，所述连接板(6)上设置有锁紧孔(7)，两预制模块模型(1)对接在一起时，相邻两预制模块模型(1)上的连接板(6)上的锁紧孔(7)的中心轴线相互重合，锁紧孔(7)内设置有锁紧插杆(8)。
5.根据权利要求4所述的一种基于BIM软件的装配式建筑深化设计方法，其特征在于：预制模块模型(1)内部设置有预埋钢筋，在预制模块模型(1)与相邻预制模块模型(1)的拼接面上设置有至少三处拉紧固定部，将预埋钢筋均分成与拉紧固定部数量一致的部分，将每部分中的预埋钢筋均与拉紧钢板(9)连接，连接板(6)连接在拉紧钢板(9)上。
6.根据权利要求5所述的一种基于BIM软件的装配式建筑深化设计方法，其特征在于：所述拉紧钢板(9)上设置有让位螺栓(10)，所述连接板(6)沿锁紧孔(7)轴向滑动连接在让位螺栓(10)上，所述连接板(6)在让位螺栓(10)上的滑动区间不小于2倍的连接板(6)厚度。
7.根据权利要求4所述的一种基于BIM软件的装配式建筑深化设计方法，其特征在于：所述锁紧插杆(8)包括头部(81)与插入部(82)，所述头部(81)的外包圆直径大于锁紧孔(7)的直径，所述插入部(82)包括锥形部(821)与圆柱部(822)，所述圆柱部(822)的直径与锁紧孔(7)一致，所述圆柱部(822)与头部(81)连接，所述插入部(82)位于圆柱部(822)背离头部(81)侧，从圆柱部(822)到远离圆柱部(822)所述锥形部(821)的直径逐渐减小。
8.根据权利要求1所述的一种基于BIM软件的装配式建筑深化设计方法，其特征在于：步骤S1中将数据模型拆分成预制模块模型(1)的过程中需要对每块预制模块模型(1)进行合理优化设计，在设计时减少预制模块模型(1)的类型数量和个数。
9.根据权利要求1所述的一种基于BIM软件的装配式建筑深化设计方法，其特征在于：步骤S4中编号区域(11)包括预埋在预制模块模型(1)上的无源近场通讯芯片。
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