CN112052490A - 基于bim的装配式深化设计方法及其设计工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BIM的装配式深化设计方法及其设计工具。基于BIM的装配式深化设计方法包含如下步骤：S1：建立单个建筑构件及其对应参数的数据库；S2：用户选择拟绘制的构件类型；S3：用户在参数设置区对所选择的构件类型的参数进行设置；S4：经步骤S2选择的构件类型以及经过步骤S3设置的各个参数的均在画布显示区中实时展现，且画布显示区显示的内容与生成的模型相对应；S5：将带有设置好的参数属性的构件布置在Revit程序中，从而建立BIM模型。本发明还公开了一种基于BIM的装配式设计工具。本发明将深化设计与三维模型相结合，通过实时显示提高了用户绘图的效率，通过画布式界面的设计，可直接将模型布置在Revit平台中，实现了BIM+PC的装配式深化设计模式。

Description

基于BIM的装配式深化设计方法及其设计工具

技术领域

本发明涉及一种建筑信息模型设计方案，具体涉及一种基于BIM的装配式深化设计方法及其设计工具，属于建筑信息模型和图文参数相结合的技术信息处理领域。

背景技术

由预制部品部件在工地装配而成的建筑，称为装配式建筑。深化设计是指将装配式建筑所需要的预制部品部件的配筋进行合理设计，并最终出具预制部品部件详图给到厂家进行生产。

2013年，住建部印发《“十二五”绿色建筑和绿色生态区域发展规划》，首次明确提出要我国要加快形成装配式混凝土、钢结构等工业化建筑体系起，装配式建筑已然成为我国实现建筑行业产业变革以及发展的必然趋势。在实际实施中，装配式建筑实际设计阶段依然需要大量非标准件的深化设计，此部分深化设计工作量大，现有技术中是大部分设计人员仅通过二维软件的绘制进行深化，不仅费时费力，且效果不直观，部分数据信息容易遗忘和丢失，且单纯的BIM(建筑信息模型，Building Information Modeling，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。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。)工具也无法精准的涉猎到深化设计过程中的每个细节，不能做到有效的平台支撑。因此，为了满足装配式建筑中深化设计的动态化、可视化和流程化操作，急需一种软件系统或系统化的软件解决方案。

为此，人们进行了各种各样的尝试和努力，设计出了各种设计工具。现有技术中，该类型产品大致分为以下几种：

1.用户通过绘制线条进行设计；该方法中各个面的视图需要在大脑中想象再进行绘制，没有对应的模型信息，费时费力；

2.通过参数设置进行装配式建筑构件的设计；该方法界面内容复杂，且需要在较多页面进行设置，才能生成最终对应的模型，无法直观的将每个参数设置内容与模型做到一一对应；

3.通过模型进行装配式建筑构件的设计；该方法需要对模型中的参数一个个的进行修改设置，操作上过于繁琐，模型属性中的名称与深化设计中所需的学名也没有相互对应，设计者需转化思维，操作频繁且容易出错；

4、通过Revit平台进行设计；虽然Revit平台自身也可做深化设计，但绘制的效率和便捷性还远远不够，在绘制及出图的一系列过程中还存在着诸多局限，即平台Revit本身不单单只专注于深化设计。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于BIM的装配式深化设计方法，满足装配式建筑中深化设计的动态化、可视化和流程化操作。本发明的另一方面，还提供一种基于BIM的装配式设计工具。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种基于BIM的装配式深化设计方法，其特征在于：包含如下步骤：

S1：建立单个建筑构件及其对应参数的数据库；

S2：用户选择拟绘制的构件类型；

S3：用户在参数设置区对所选择的构件类型的参数进行设置；

S4：经步骤S2选择的构件类型以及经过步骤S3设置的各个参数的均在画布显示区中实时展现，且画布显示区显示的内容与生成的模型相对应；

S5：将带有设置好的参数属性的构件布置在Revit程序中，从而建立BIM模型。

本发明告别了单纯的二维平面绘制，将深化设计与三维模型相结合，通过实时显示提高了用户绘图的效率，通过画布式界面的设计，可直接将模型布置在Revit平台中，实现了BIM+PC的装配式深化设计模式。

本发明的另一方面，还提供一种基于BIM的装配式设计工具，其特征在于：包括：

建筑构件数据库，包括各类型的建筑构件及其对应参数；

构件类型选择区，用于对拟绘制的单个构件类型进行选择；

参数设置区，用于对所选择的构件类型的参数进行设置；

画布显示区，显示已选择并经过参数设置的构件类型，并可对该被选择的构件类型的参数进行调整；

所述建筑构件数据库位于后台，所述构件类型选择区、参数设置区、画布显示区位于显示终端。

进一步地，所述画布显示区对被选择的构件类型及其参数进行实时显示。即参数修改或构件类型重新选择可实时显示于画布显示区。

进一步地，所述构件类型选择区和参数设置区依次排列位于显示终端的一侧，或者分别位于显示终端的两侧，所述画布显示区构成显示终端的主区域。

本发明中，构件类型选择区仅用于对需要绘制的单个构件类型进行选择，如：根据实际项目中所需要用到的桁架钢筋混凝土叠合板等对构件的类型进行选择，其中构件类型包括单向板、双向边板即上拼、双向边板即下拼、双向中板、双向板即直筋四种类型；用户从桁架钢筋混凝土叠合板等实际使用中进行选择后即出现相应的板名称，如选择叠合板后即出现单向板的选项，此时画布中呈现叠合板中单向板的形式。即选择方法是根据实际项目需要选择类型后，即出现相对应的板名称。又如：预制梁等对构件的类型进行选择，其中构件类型包括框架梁和次梁两种类型；用户从叠合梁等实际使用中进行选择后即出现相应的梁名称，如选择框架梁后，此时画布中呈现框架叠合梁的形式。即选择方法是根据实际项目需要选择类型后，即出现相对应的梁名称。

可以看出，本发明中，在构件类型选择区，只要根据实际项目需要，选择相应的构件类型，与该构件类型相匹配的次级构件类型即会出现，供用户选择和使用。

参数设置区用于对所选择的相应构件类型的参数进行设置。在选择好构件类型后，在参数设置区对选择的构件类型的参数进行设置，包括所保护层厚度、抗震等级等基本参数进行设置；并对预制底板厚度、后浇叠合层厚度及板底材质等进行设置；并在参数设置区对桁架钢筋型号等进行选择，对桁架排布位置和规则的进行设定，对吊点、吊环的各项参数进行设置、对钢筋的诸如钢筋的直筋、材质、部分钢筋有无和钢筋是否伸出等各项内容进行设置；点击选项设置后，画布显示区会出现与选项相对应的显示内容。并对梁的受扭类型，预埋件的选型，个数等进行选择；并在参数设置区对底筋和腰筋的行数，钢筋等级，钢筋直筋及钢筋的伸出形式进行设置，对箍筋和钢筋的钢筋等级和直筋进行设定，对箍筋加密类型，箍筋加密类型，加密区和非加密区箍筋封闭形式及箍筋支数的选择，对梁的组成部分材质的分开设置，诸如梁身材质，腰筋材质，底筋材质和箍/拉筋材质的设置，画布显示区会出现与选项相对应的显示内容。

画布显示区主要是对各类参数的设置进行显示，同时也具有参数设置的功能，鼠标可以选择的标识的数字，在画布显示区中均可被修改，包括叠合板的长度、宽度、钢筋的排布间距、钢筋的伸出长度、桁架的具体定位和吊点吊环的位置等。将所有参数设置完成后，即画布显示区的模型的绘制已完成，且画布显示区的显示均是动态的即时显示，相关设置参数的修改和构件类型的重新选择均在画布显示区进行实时动态显示，极大地方便了操作人员。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：

1、发明通过画布的形式将装配式深化设计具象化，简单化，整个画布式的解决方案修改每个参数，都会呈现在画布中，所见即所得，画布与模型相互联动有效交互，信息反馈更加直观迅速；从而更好的将信息与工业化进行结合，为装配式建筑在深化设计方面提供了有效的解决方法，实现了装配式BIM+PC的深化模式。

2.本发明内置常规模型参数，用户只需少许操作便能生成符合要求的预制构件交付工厂生产；

3.本发明参考国家建筑标准图集并结合实际装配式深化设计项目进行设计，通过构件类型的分类及内置可变参数，除了满足深化设计者对常规构件的深化设计之外，还能寓教于学，通过画布显示区界面的操作学习深化内容，简化了看似复杂高深的装配式深化设计内容，为装配式深化设计者提供了良好的使用工具。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本发明的装配式深化设计方法的流程图；

图2是本发明的装配式设计工具的功能模块示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式及附图，对本发明进行详细阐述。

实施例1：

一种基于BIM的装配式深化设计方法，包含如下步骤：

S1：建立单个建筑构件及其对应参数的数据库；该数据库包含建筑构件的常规模型参数，以及，国家建筑设计标准图集；

S2：用户在构件类型选择区1选择拟绘制的构件类型，通过对单个构件类型的选择确定一个绘制的大方向；如：板构件，在实际使用时，根据实际项目中所需要用到的桁架钢筋混凝土叠合板对单个构件类型进行选择，其中包括单向板、双向边板即上拼、双向边板即下拼、双向中板、双向板即直筋四种类型。选择构件类型后，在画布显示区即出现相对应的板名称，即画布显示区中显示该类型的板，例如，某用户选择单向板，板名称显示为DBDXX-XXXX，画布中呈现叠合板中单向板的形式。

用户通过对1#钢筋端部的设置，程序自动判断显示构件类型，相应板名称，包括单向板，双向边板即上拼、双向边板即下拼、双向中板、双向板即直筋四种。设置1#钢筋无弯钩，上端弯钩，即为单向板或双向板(直筋)，1#钢筋上端S带弯钩，即为双向板(上拼)，1#钢筋下端带弯钩，即为双向板(下拼)。选择弯钩形式，画布显示区中显示相应的板类型，例如，某用户选择1#钢筋上端带弯钩伸出，板名称显示为DBS1XX-XXXX，画布中呈现叠合板中双向板(上拼)的形式。

S3：用户在参数设置区2对所选择的构件类型的参数进行设置；对选择完的构件类型进行参数的设置，包括保护层厚度、抗震等级等基本设置；还包括预制底板厚度、后浇叠合层厚度及板底材质的设置、桁架钢筋型号的选择、桁架排布位置和规则的设定、吊点吊环的设置及钢筋的各项内容设置如钢筋的直筋、钢筋的材质、部分钢筋有无和钢筋是否伸出等，点击各选项进行设置后，画布显示区会出现与所选选项相对应的内容。

S4：经步骤S2选择的构件类型以及经过步骤S3设置的各个参数的均在画布显示区3中实时展现，且画布显示区显示的内容与生成的模型相对应；画布显示区3主要是对各类参数的设置进行显示，同时也具有参数设置的功能，凡鼠标可以选中标识的数字，在画布显示区中均可被修改，包括叠合板的长度、宽度、钢筋的排布间距、钢筋的伸出长度、桁架的具体定位和吊点吊环的位置等。将上述所有参数设置完成后，即模型的绘制已完成，可将该模型布置或添加进Revit程序中，建立装配式BIM+PC的深化模型。

应当说明的是：上述步骤S2至S4中，以板构件为例进行的说明；其他构件类型的操作方式与此类似。如图2中示出的即为梁构件，其操作方式与板构件相同或类似，在此不再赘述。

S5：将带有设置好的参数属性的构件布置在Revit程序中，从而建立BIM模型。

实施步骤的流程图参见图1。

本发明提供的基于BIM的装配式深化设计方法，告别了单纯的二维平面绘制，将深化设计与三维模型相结合，通过实时显示提高了用户绘图的效率，通过画布式界面的设计，可直接将模型布置在Revit平台中，实现了BIM+PC的装配式深化设计模式。

实施例2：

如图2所示，一种基于BIM的装配式设计工具，在此命名为BeePC，包括：

建筑构件数据库，包括各类型的建筑构件及其对应参数；

构件类型选择区1，用于对拟绘制的单个构件类型进行选择；

参数设置区2，用于对所选择的构件类型的参数进行设置；

画布显示区3，显示已选择并经过参数设置的构件类型，并可对该被选择的构件类型的参数进行调整；所述画布显示区对被选择的构件类型及其参数进行实时显示。即参数修改或构件类型重新选择可实时显示于画布显示区。

所述建筑构件数据库位于后台，所述构件类型选择区1、参数设置区2、画布显示区3位于显示终端，该显示终端可以是电脑终端的显示屏，或各类移动终端的显示屏。在本实施例中，所述构件类型选择区和参数设置区依次排列位于显示终端的左侧，所述画布显示区位于右侧且构成显示终端的主区域，占比4/5左右，使操作中的建筑构件的显示更为直观。如图2所示。

以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也被视为本发明的保护范围。且发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果。

Claims (4)

1.一种基于BIM的装配式深化设计方法，其特征在于：包含如下步骤：

S1：建立单个建筑构件及其对应参数的数据库；

S2：用户选择拟绘制的构件类型；

S3：用户在参数设置区对所选择的构件类型的参数进行设置；

S4：经步骤S2选择的构件类型以及经过步骤S3设置的各个参数的均在画布显示区中实时展现，且画布显示区显示的内容与生成的模型相对应；

S5：将带有设置好的参数属性的构件布置在Revit程序中，从而建立BIM模型。

2.一种基于BIM的装配式设计工具，其特征在于：包括：

建筑构件数据库，包括各类型的建筑构件及其对应参数；

构件类型选择区(1)，用于对拟绘制的单个构件类型进行选择；

参数设置区(2)，用于对所选择的构件类型的参数进行设置；

画布显示区(3)，显示已选择并经过参数设置的构件类型，并可对该被选择的构件类型的参数进行调整；

所述建筑构件数据库位于后台，所述构件类型选择区(1)、参数设置区(2)、画布显示区(3)位于显示终端。

3.根据权利要求2所述的基于BIM的装配式设计工具，其特征在于：所述画布显示区(3)对被选择的构件类型及其参数进行实时显示。

4.根据权利要求2所述的基于BIM的装配式设计工具，其特征在于：所述构件类型选择区(1)和参数设置区(2)依次排列位于显示终端的一侧，或者分别位于显示终端的两侧，所述画布显示区(3)构成显示终端的主区域。

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