一种智能式装配式建筑的构建方法与流程

本发明涉及装配式建筑领域，尤其涉及一种智能式装配式建筑的构建方法。

背景技术：

随着现代工业技术的发展，建造房屋可以像机器生产那样，成批成套地制造。只需把预制好的房屋构件，运到工地装配起来。装配式建筑便以标准化设计、部品化构件、机械化施工为特点,将设计、制造、建造施工等整个产业链进行集成整合,让建筑项目实现可持续发展的新的建筑生产方式下的建筑。

大量的建筑部品由车间生产加工完成，构件种类主要有：外墙板，内墙板，叠合板，阳台，空调板，楼梯，预制梁，预制柱等。现场的装配作业，比原始现浇作业大大减少。采用建筑、装修一体化设计、施工，理想状态是装修可随主体施工同步进行。建筑施工设计的标准化和管理的信息化，使得构件越标准，生产效率越高，相应的构件技术标准统一，配合工厂的数字化管理，整个装配式建筑的技术水平越来越高。

如公开号为cn108487635a的专利提供了一种装配式建筑施工方法，通过创建整体建筑图纸，根据所述整体建筑图纸创建整体建筑模型；创建建筑结构图纸，根据所述建筑结构图纸创建建筑结构模型；创建建筑机电图纸，根据所述建筑机电模型创建建筑机电模型；对以上模型的匹配度进行检测，以及对以上模型进行稳定性检测，在一定程度上实现了建筑模型的可视化，但其前期工作还需人工创建整体建筑图纸，其标准化、模块化、智能化的程度还需进一步提高。

另外，如公开号为cn106844867a的专利提供了一种装配式建筑设计方法及装置，其提供一建筑３ｄ模型编辑界面；获取建筑用地规划图纸，并基于所述建筑用地规划图纸在所述建筑３ｄ模型编辑界面生成建筑３ｄ模型的外形轮廓；响应在所述建筑３ｄ模型内部建立户型墙体的操作，对所述建筑３ｄ模型进行户型分割；响应在所述建筑３ｄ模型内水电布线操作，在所述建筑３ｄ模型内部生成水电管路布局；响应对所述建筑３ｄ模型进行墙体拆分的操作，拆分获得多个预制建筑构件模型并记录每个所述预制建筑构件模型的数据，如此，提供了近乎现场真实效果的设计模型，使得装配式建筑的设计更直观方便，预制建筑构件的拆分更合理，大大提高预制建筑构件的设计质量。该技术虽然能实现一定程度的标准化、模块化操作，但实际生产中，对建筑构建合理性的影响因素非常多，上述装配式建筑施工方法虽然在在一定程度上缩短了施工工期，但其并不能及时根据场地环境等的变化对建筑模型及各个构件的参数进行调整，在一定程度上并不适应建筑群的快速构建。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供了一种智能式装配式建筑的构建方法，利用了智能化设计技术，使装配式建筑的构建更加标准化、流程化、自动化、智能化。

其具体方案如下：

一种智能式装配式建筑的构建方法，该方式包括：

步骤1：初步模型设计，根据场地分析、建筑造型、建筑景观、交通流线进行空间规划；利用bim技术组成建筑全模型；

步骤2：优化模型设计，将建筑全模型放入特定的模拟环境，完善建筑的户型、尺寸以及建筑的方位；

步骤3：深化模型设计，将所述优化模型拆分为单个构件，根据构件的拆分,对单个构件进行形体优化、钢筋配置、碰撞检测；根据检测结果对各个要素进行调整,进一步完善各要素之间的关系,并利用bim模型直接出构件深化详图,图纸应包括构件尺寸图、预埋定位图、材料清单表、构建三维视图。

进一步的，步骤1中场地分析包括对建筑项目现有基地和周边的地形地貌、气候条件因素进行分析，并利用bim技术与地理信息系统相结合的办法将场地分析的成果可视化；

利用bim技术组成建筑全模型的过程包括根据空间规划选择合适的户型，并进行户型组合、建筑整合，组成建筑全模型。

进一步的，步骤2中模拟环境具体是运用流体力学的cfd软件对建筑室内外气流情况和温度场进行分析,利用ecotectanalysis软件根据日照、采光影响因素对建筑的采光环境进行分析,直接将建筑放入特定环境、地点进行模拟。

进一步的，步骤3中碰撞检测是利用bim平台进行，其包括：

构件间的碰撞检测，构件间的碰撞检测包括竖向连接钢筋与对应的套筒空腔、水平连接钢筋、叠合板侧胡子筋、墙柱梁构件的竖向钢筋碰撞,构件间管线的连接点是否一致,建筑外饰层间的防水构造是否搭接可靠；

构件内部的碰撞检测,构件内部的碰撞检测包括钢筋之间的碰撞,钢筋与预埋件间的碰撞,钢筋与管线盒间的碰撞。

进一步的，步骤1中利用bim技术与地理信息系统相结合的办法将场地分析的成果可视化,并锁定场地高度、坡度参数；

步骤2中锁定模拟环境的室内外气流、温度、采光、日照信息，并建立场地高度、坡度、室内外气流、温度、采光、日照与方位、户型、尺寸之间的联动信息；

步骤3中构件的拆分后分别锁定每个构件的长度、高度、宽度和角度信息，对各个构件赋予唯一的编码信息，添加族参数，并设置长度、高度、宽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。

当场地环境不变的情况下，需要重复构建建筑时，仅需要调取相应族参数下的每个构件的长度、高度、宽度和角度信息，利用bim模型直接出构件深化详图,图纸应包括构件尺寸图、预埋定位图、材料清单表、构建三维视图；

当场地环境有所调整的情况下，需要重新构建建筑时，需要调取场地高度、坡度、室内外气流、温度、采光、日照与方位、户型、尺寸之间的联动信息，得到新的建筑的户型、尺寸以及建筑的方位，组件新的建筑模型，再将所述新的建筑模型拆分为单个构件，调取构件的长度、高度、宽度和角度之间的联动信息，并利用bim模型直接出构件深化详图,图纸应包括构件尺寸图、预埋定位图、材料清单表、构建三维视图。

进一步的，当场地环境有所调整的情况下，调取构件的长度、高度、宽度和角度之间的联动信息后，需要利用新得到的各个构件的长度、高度、宽度和角度信息逆向组建建筑模型，并对建筑模型的轮廓参数、钢筋参数进行检测是否符合标准，并进行碰撞检测，验证各个构件的长度、高度、宽度和角度的准确性。

有益效果

该方法利用bim技术实现可视化，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。

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。

该方法通过建立构件中长度、宽度、高度、角度等参数的联动信息，在调整其中一个参数时，其他参数即可根据联动性自动调整，有效的提高了设计工作效率，降低了生产出错率。

该方法通过bim技术与运用流体力学的cfd软件、ecotectanalysis软件技术相结合，建立场地高度、坡度、室内外气流、温度、采光、日照与方位、户型、尺寸之间的联动信息，在构建建筑群时，如果场地环境发生调整，能够根据调整因素，其他参数即可根据联动性自动调整，能够快速构建新的建筑模型，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是本发明的一种智能式装配式建筑构建方法的流程图。

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。

一种智能式装配式建筑构建方法，该方式包括：

步骤1：初步模型设计

根据场地分析、建筑造型、建筑景观、交通流线进行空间规划；对建筑项目现有基地和周边的地形地貌、气候条件因素进行分析,确定装配式建筑的空间方位、建筑与周边地形景；利用bim技术与地理信息系统相结合的办法将场地分析的成果可视化,并锁定场地高度、坡度参数；

其中,场地分析是进行规划设计的首要条件，对建筑造型的设计不仅要从美观、实用、经济的角度,还要考虑当地文化传统,从城市规划宏观的角度去进行设计，除开对建筑本身的设计,建筑外部景观设计也是需要从文化传统、气候条件、可持续多方面进行考虑，进行建筑设计时,合理的交通流线可以保证使用者的便利性及安全性。

基于bim的模块化设计技术，根据空间规划选择合适的户型，并进行户型组合、建筑整合，组成建筑全模型；

其中，户型组合后根据规划检验是否符合标准，如果符合标准，进行建筑整合，如首层、标准层及顶层的整合，然后跟该结构及所需的设备等条件判断该建筑全模型是否符合要求；

步骤2：优化模型设计

运用流体力学(cfd-computingfluiddynamic)对建筑室内外气流情况和温度场进行分析,利用ecotectanalysis软件根据日照、采光影响因素对建筑的采光环境进行分析,直接将建筑放入特定环境、地点进行模拟，进一步完善建筑的户型、尺寸以及建筑的方位，并建立场地高度、坡度、室内外气流、温度、采光与方位、户型、尺寸之间的联动信息；

其中，运用流体力学(cfd-computingfluiddynamic)对建筑室内外气流情况和温度场进行分析,主要是模拟建筑物或建筑群周围的风环境，根据风场的情况考虑是否在建筑外部增加阳台、露台等空间；

利用ecotectanalysis软件根据日照、采光影响因素对建筑的采光环境进行分析,帮助设计者拥有更好的空间体验。

步骤3：深化模型设计

将所述初步模型拆分为单个构件，生成构件图形信息，并分别锁定每个构件的长度、高度、宽度和角度信息，对各个构件赋予唯一的编码信息，添加族参数，并设置长度、高度、宽度和角度之间的连读信息，将设定好的族参数信息导入工程项目，以方便后续管理、组装和检查；

根据构件的拆分,对单个构件进行形体优化、钢筋配置、碰撞检测；

其中，碰撞检测利用bim平台进行，其包括：

构件间的碰撞检测，构件间的碰撞检测包括竖向连接钢筋与对应的套筒空腔、水平连接钢筋、叠合板侧胡子筋、墙柱梁构件的竖向钢筋碰撞,构件间管线的连接点是否一致,建筑外饰层间的防水构造是否搭接可靠。

构件内部的碰撞检测,构件内部的碰撞检测包括钢筋之间的碰撞,钢筋与预埋件间的碰撞,钢筋与管线盒间的碰撞。

根据检测结果对各个要素进行调整,进一步完善各要素之间的关系,并利用bim模型直接出构件深化详图,图纸应包括构件尺寸图、预埋定位图、材料清单表、构建三维视图。

深化模型设计主要是为了达到一定的预制率及对成本的控制和完成预制构件在工厂的自动化生产，通过深化设计，将建筑的各个要素进一步细化成单个的，包含钢筋、预埋的线盒、线管盒设备等全部设计信息的构件。

步骤1-3建立各参数的联动性，具体应用时：

当场地环境不变的情况下，需要重复构建建筑时，仅需要调取相应族参数下的每个构件的长度、高度、宽度和角度信息，利用bim模型直接出构件深化详图,图纸应包括构件尺寸图、预埋定位图、材料清单表、构建三维视图；

当场地环境有所调整的情况下，需要重新构建建筑时，需要调取场地高度、坡度、室内外气流、温度、采光、日照与方位、户型、尺寸之间的联动信息，得到新的建筑的户型、尺寸以及建筑的方位，组件新的建筑模型，再将所述新的建筑模型拆分为单个构件，调取构件的长度、高度、宽度和角度之间的联动信息，并利用bim模型直接出构件深化详图,图纸应包括构件尺寸图、预埋定位图、材料清单表、构建三维视图。

当场地环境有所调整的情况下，调取构件的长度、高度、宽度和角度之间的联动信息后，需要利用新得到的各个构件的长度、高度、宽度和角度信息组件建筑模型，并对建筑模型的轮廓参数、钢筋参数进行检测是否符合标准，并进行碰撞检测，验证各个构件的长度、高度、宽度和角度的准确性。

步骤1-3建立各参数的联动性，可进一步的提高构建的智能化、自动化，进一步缩短建筑群的构建时间。