[发明专利]基于构件参数库的装配式建筑设计与建造一体化协同方法

说明书

本发明公开了一种基于构件参数库的装配式建筑设计与建造一体化协同方法，属于装配式建筑设计和建造技术领域，包括构建装配式建筑及其预制构件的BIM参数体系，基于BIM参数体系建立装配式建筑预制构件参数库。通过装配式建筑及其预制构件的BIM参数体系形成构件参数库，为建筑师在方案设计和深化设计中提供符合后续建造和各专业建造要求的准确信息，引导应用BIM选择合适的预制构件开展设计，增加首次设计深度，提升优化设计的准确性，推动装配式建筑设计与建造的一体化协同。

技术领域

本发明属于装配式建筑设计和建造技术领域，尤其涉及一种基于构件参数库的装配式建筑设计与建造一体化协同方法。

背景技术

装配式建筑是指预制构件在现场装配而成的建筑。目前装配式建筑设计的方案设计(建筑标准化设计/前期建筑设计)主要是通过数理约束、形式约束和组合约束等图形化设计逻辑手段实现装配式建筑构件“少规格、多组合”的基本设计优化原则，从而到达设计与建造一体化方面的目标，BIM技术主要应用于深化设计(后期建筑设计)，而BIM与IoT集成应用主要集中在建造阶段，两者的目标都是借助数字化和信息化手段减少各专业内部和各专业之间的错、漏、碰、缺等问题，通过提升建筑设计和真实建造的匹配程度，达到设计与建造一体化的最终目标，从而提高装配式建筑的质量、性能和建造效率。

但是，发明人认为，目前建筑师所采用的装配式建筑方案设计(建筑标准化设计/前期建筑设计)主要是以数理约束、形式约束和组合约束等图形化设计逻辑手段为主，而应用于深化设计(后期建筑设计)的BIM技术主要是以信息集成、信息传递和碰撞检查优化等信息化管理手段为主，但方案设计和深化设计之间存在一定设计思维、设计流程与设计习惯等方面的差异。同时，无论是方案设计还是深化设计都需要达到一定的广度、深度和精度，建造过程导向更加重要，这对于设计结果的前置性、集成度和真实度的要求更高。以往的“三边”(边设计、边修改、边建造)建成结果导向并不适用。而目前“拆分设计”、“构件设计”和“BIM翻模设计(或称逆向应用)”等与建筑标准化设计配套的深化设计手段较难将标准化理念完整传递给后续真实建造，实现标准化生产、运输和装配，使设计满足后续真实建造的要求，导致最终设计结果较难准确匹配和直接指导后续的真实建造，造成了设计和建造存在一定的差距和脱节现象。在真实建造过程中往往需要“二次修补设计”，但仍较难精确定位这种差距的具体内容和根本原因，无法及时找到有效的解决方法和应对措施，进行具有针对性的优化。此外，建筑师较难直接应用BIM在装配式建筑方案设计(前期建筑设计)阶段开展建筑标准化设计以及后期的深化和优化设计。由于深化设计所需信息的缺失，后续建造和各专业(结构、机电、装修等)的建造要求较难明确，导致建筑师较难把握装配式建筑设计的深度和边界，再加上由于建筑师设计思维、建造经验、以及对于标准化设计的理解各有不同，易采用个人设计习惯进行设计，其设计深度较难量化统一，影响了建筑师开展有效和高效的前期建筑设计和后期深化和优化设计工作。Autodesk公司的BIM指导手册指出BIM在设计阶段的应用主要集中在发现并减少各专业的碰撞错误(34％)，较少直接应用于设计优化(8％)，后期的深化和优化设计仍依赖于建筑设计常用软件和习惯工具(如AutoCAD,Sketchup和Rhino等)，较难全面、及时和准确的更新在BIM模型上。同时，建筑设计的修改和优化需要基于各专业每轮“阶段性”设计成果的检测分析结果之后，因此存在一定的被动性和滞后性，影响了建筑师的优化设计效率。同时，对于如何合理和有效地将IoT技术引入建筑师的设计工作仍有待进一步的探索，目前国内外鲜见相关方面的研究和实践。

为此，设计出一种基于构件参数库的装配式建筑设计与建造一体化协同方法。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强理解本公开的背景，并且因此可以包括不构成现有技术的信息。

发明内容