一种基于BIM的装配式建筑设计方法及系统

本发明涉及装配式建筑领域，具体涉及一种基于bim的装配式建筑设计方法及系统。

背景技术：

1、装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，在工厂加工制作好建筑用构件和配件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等)，运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。现有的装配式建筑在施工之前通常需要通过bim等技术对装配式建筑的结构进行设计；其中bim技术由于其所见即所得的3d环境，对建筑平面进行拆分和构件布置，充分利用参数化设计理念，结合不断累积的构件库等优点，在建筑设计领域得到了广泛的运用。

2、例如中国专利文件(公开号为cn105023201a)基于bim和大数据的装配式建筑深化设计及施工方法，基于bim的用户自定义户型；基于bim的多专业协同设计；基于bim的装配式建筑智能拆分；基于大数据的建造成本分析；基于大数据自动生成生产计划、施工计划以及原料采购计划；基于bim的工厂智能装配生产；基于物联网的存储运输管理系统；基于bim的现场安装施工管理；基于bim的装配式建筑运营维护管理。但是现有的装配式建筑在设计过程中仅仅是对装配式建筑的设计与施工过程的管理，在装配式建筑实施过程中各环节的配合度不高，对于在设计过程中存在的问题无法及时得到解决，并且在设计过程中的修改与调整内容无法在各环节之间及时共享，导致设计过程中各环节之间存在信息差，降低装配式建筑设计阶段前后内容的一致性，导致装配式建筑的施工效率降低。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的不足，本发明意在提供一种基于bim的装配式建筑设计方法及系统，以解决现有的装配式建筑在设计过程中的修改与调整内容无法在各环节之间及时共享，导致设计过程中各环节之间存在信息差，降低装配式建筑设计阶段前后内容的一致性的技术问题。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于bim的装配式建筑设计方法，包括以下步骤：

3、步骤一、数据采集，包括需求数据与环境数据采集；

4、步骤二、根据采集的需求数据与环境数据，对建筑配置与建筑结构进行设计。

5、步骤三、根据步骤二中设计的建筑结构，对所述建筑进行装配式结构拆分形成装配式构件；

6、步骤四、根据所述装配式构件对建筑的成本进行分析，将所述成本分析结果与预设成本进行对比，并根据所述对比结果对所述装配式结构进行调整；

7、步骤五、将所述装配式构件根据所述需求数据与所述环境数据对各结构进行深化设计形成生产加工图；

8、步骤六、根据所述生产加工图对所述装配式结构进行生产加工与组装，对生产加工与组装过程进行监管，并根据生产加工与组装过程中的反馈对所述装配式结构进行调整。

9、本方案的原理及优点是：在对装配式建筑进行设计时，通过对建筑的需求数据与环境数据进行采集，并将建筑的结构与配置根据采集到的数据进行设计与结构拆分形成装配式建筑中的各个构件；通过对各装配式构件的成本进行分析，判断所设计的装配式构件的生产成本与建筑整体建造成本与预设成本之间的差异，当建筑的实际建造成本超出预设成本时对建筑的装配式结构的拆分进行调整，使得建筑的建造成本与预设成本相匹配；再根据需求数据与环境数据对各结构进行深化设计，使得建筑的各结构经过深化设计后能够交付生产装配；在对各构件生产与组装过程进行监管，根据在生产与组装中存在的问题进行反馈，并及时对建筑的装配式结构进行调整，保证装配式结构能够根据生产与装配过程中遇到得问题对结构进行实时改进，提高装配式建筑在设计、生产环节的配合度，保证装配式建筑在设计与实施过程中问题能够及时解决，提高装配式建筑施工的整体效率。

10、优选的，作为一种改进，在步骤一中，所述需求数据包括户型需求、结构需求与功能需求；所述环境数据包括地形信息、位置信息与气候信息。通过对需求数据与环境数据的充分采集，使得对装配式建筑的结构与功能进行设计时能够更加贴合需求与实际情况，保证设计结果的匹配度。

11、优选的，作为一种改进，在步骤二中，所述建筑配置包括户型配置与功能配置，所述建筑结构包括主体结构与功能结构，所述主体结构根据所述户型配置与所述环境信息进行构建，所述功能结构根据所述功能配置进行构建。

12、优选的，作为一种改进，在步骤三中，所述装配式结构拆分还包括装配式配件，所述装配式构件包括所述装配式建筑的主体结构，所述装配式配件包括所述装配式建筑的功能结构；所述装配式构件还根据构件参数与构件类型进行分类。通过对不同类型的结构进行分类，便于对装配式建筑中的多个结构进行管理，同时对各结构进行分类，便于在对结构设计进行修改，提高设计过程的便捷性。

13、优选的，作为一种改进，在步骤四中，所述装配式结构调整包括所述装配式构件类型与数量优化。

14、优选的，作为一种改进，步骤五中，所述深化设计内容包括轮廓及节点构造设计、配筋设计、水电预留预埋设计、吊点设计、施工预埋设计。

15、一种基于bim的装配式建筑设计系统，包括数据单元、设计单元与生产单元，所述数据单元包括数据采集子单元与数据分析子单元，所述数据采集子单元用于对所述需求数据与所述环境数据进行采集，所述数据分析子单元用于根据所述数据采集子单元采集的数据进行分析；所述设计单元包括配置设计子单元、结构设计子单元与结构拆分子单元，所述配置设计子单元与所述结构设计子单元分别用于根据所述数据单元的数据对建筑的结构与配置进行设计，所述拆分子单元根据所述结构设计子单元与所述配置设计子单元的设计内容对建筑结构进行拆分；所述生产单元用于根据所述拆分子单元的拆分结果，对所述建筑的结构进行生产加工。

16、优选的，作为一种改进，所述设计单元还包括成本分析子单元，所述成本分析子单元根据所述拆分子单元的拆分结果，对建筑的生产与建造成本进行分析，所述拆分子单元根据成本分析结果对建筑拆分结构进行调整。

17、优选的，作为一种改进，还包括深化设计单元，所述深化设计单元根据所述设计单元的设计结果，对建筑结构进行深化设计并生成生产加工图。

18、优选的，作为一种改进，所述生产单元包括加工管理子单元与施工管理子单元，所述加工管理子单元与施工管理子单元分别用于对建筑构件生产与组装过程的监管，并将监管内容反馈于所述设计单元。

技术特征：

1.一种基于bim的装配式建筑设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于bim的装配式建筑设计方法，其特征在于：在步骤一中，所述需求数据包括户型需求、结构需求与功能需求；所述环境数据包括地形信息、位置信息与气候信息。

3.根据权利要求2所述的一种基于bim的装配式建筑设计方法，其特征在于：在步骤二中，所述建筑配置包括户型配置与功能配置，所述建筑结构包括主体结构与功能结构，所述主体结构根据所述户型配置与所述环境信息进行构建，所述功能结构根据所述功能配置进行构建。

4.根据权利要求1所述的一种基于bim的装配式建筑设计方法，其特征在于：在步骤三中，所述装配式结构拆分还包括装配式配件，所述装配式构件包括所述装配式建筑的主体结构，所述装配式配件包括所述装配式建筑的功能结构；所述装配式构件还根据构件参数与构件类型进行分类。

5.根据权利要求1所述的一种基于bim的装配式建筑设计方法，其特征在于：在步骤四中，所述装配式结构调整包括所述装配式构件类型与数量优化。

6.根据权利要求1所述的一种基于bim的装配式建筑设计方法，其特征在于：在步骤五中，所述深化设计内容包括轮廓及节点构造设计、配筋设计、水电预留预埋设计、吊点设计、施工预埋设计。

7.一种基于bim的装配式建筑设计系统，适用于如权利要求1至6任一项所述的一种基于bim的装配式建筑设计方法，其特征在于：包括数据单元、设计单元与生产单元，所述数据单元包括数据采集子单元与数据分析子单元，所述数据采集子单元用于对所述需求数据与所述环境数据进行采集，所述数据分析子单元用于根据所述数据采集子单元采集的数据进行分析；

8.根据权利要求7所述的一种基于bim的装配式建筑设计系统，其特征在于：所述设计单元还包括成本分析子单元，所述成本分析子单元根据所述拆分子单元的拆分结果，对建筑的生产与建造成本进行分析，所述拆分子单元根据成本分析结果对建筑拆分结构进行调整。

9.根据权利要求7所述的一种基于bim的装配式建筑设计系统，其特征在于：还包括深化设计单元，所述深化设计单元根据所述设计单元的设计结果，对建筑结构进行深化设计并生成生产加工图。

10.根据权利要求7所述的一种基于bim的装配式建筑设计系统，其特征在于：所述生产单元包括加工管理子单元与施工管理子单元，所述加工管理子单元与施工管理子单元分别用于对建筑构件生产与组装过程的监管，并将监管内容反馈于所述设计单元。

技术总结
本发明涉及装配式建筑领域，公开了一种基于BIM的装配式建筑设计方法及系统，包括数据采集，建筑配置与建筑结构进行设计，装配式结构拆分，根据装配式构件对建筑的成本进行分析，将成本分析结果与预设成本进行对比，并根据对比结果对装配式结构进行调整；将装配式构件根据需求数据与环境数据对各结构进行深化设计形成生产加工图；根据生产加工图对装配式构件进行生产加工与组装，对生产加工与组装过程进行监管，并根据生产加工与组装过程中的反馈对装配式结构进行调整。本发明具有各环节的配合度高，提高装配式建筑的施工效率的有益效果。

技术研发人员：吴汉辉,朱敬建
受保护的技术使用者：重庆化工职业学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15