基于BIM技术下“装配式建筑模型”的设计及制作

马晓宇，杨佳俊，范蒙华

（1.内蒙古机电职业技术学院水利与土木建筑工程系，呼和浩特 010010；2.内蒙古民航机场集团公司机务分公司，呼和浩特 010010）

1 概述

基于笔者成了“多维众创空间”，团队所制作的装配式建筑高仿真微缩实体模型，运用现代化信息设计技术，生成与工程实际一致的三维设计图纸，按照图纸和实际标准化施工流程进行模型的制作。通过采用包裹着各色绝缘层的铜丝替代实际工程中的钢筋，实现了可塑性好，辨识度高的特点，降低了制作难度，提高了模型精度。同时采用亚克力板有机玻璃制作模型外形（部分可拆卸），代替工程实际中的混凝土，实现了钢筋的可视化效果。

2 制作模型的意义

装配式建筑模型高仿真微缩实体模型，解决了教师在讲授过程中对空间立体结构的组成难以用语言完全描述的难题，提高了学生对装配式建筑空间结构和组成的认识，增强了学习兴趣。模型制作过程的演示，展现了实际情况下标准化施工全过程，使之更好地掌握建筑工程的相关知识，为后续学习与工作打下夯实基础。

3 具体步骤

3.1 建筑立面整体设计方案及制作过程介绍

以建筑立面模型为例

3.1.1 外观设计及Revit三维建模

利用AUTOCAD软件对一号办公楼的平面图、立面图进行外观设计，使用revit软件进行建模。Revit建模办公楼整体图见图1-1、一层建模图见图1-2、二三层建模图见图1-3、四层建模图见图1-4。

图1-1 Revit建模办公楼整体图

图1-2 一层Revit建模图

图1-3 二三层建模图见图2-10

图1-4 四层Revit建模图

3.1.2 一号办公楼模型构件尺寸计算

在一号办公楼模型外观设计的基础上，对其尺寸进行计算，同时按照1:10比例缩小制作。根据建筑施工图集16G101-1、16G101-2、16G101-3及混凝土结构设计规范和建筑工程施工规范等，结和实际工程图纸对一号办公楼进行CAD图纸设计、revit建模。办公楼总长126.5cm、总宽54cm、高一15cm二层：12.5cm三层：12.5cm四层12cm。

3.1.3 装配式构件下料

根据模型的外观设计，将模型板材进行了分割，分割的板材主要以矩形板材为主。

3.2 钢筋构造节点整体设计方案及制作过程介绍

以坡型独立基础为例

3.2.1 外观设计

利用BIM(Revit）软件对坡型独立基础的轴测图、三视图进行了设计，轴测图见图2-1、正视图见图2-2、侧视图见图2-3、俯视图见图2-4。

图2-1 轴测图

图2-2 正视图

图2-3 侧视图

图2-4 俯视图

3.2.2 坡型独立基础模型钢筋下料计算

在坡型独立基础模型外观设计的基础之上，对坡型独立基础模型的配筋进行了钢筋下料，同时按照原有图纸比例1:10缩小进行制作。根据建筑施工图集16G101-1、16G101-2、16G101-3及混凝土结构设计规范和建筑工程施工规范等，结和实际工程中坡型独立基础的尺寸进行模型的CAD图纸和Revit图纸设计与计算。

（1）柱下钢筋混凝土独立基础构造要求

查阅国家建筑图集16G101-3：

1）锥形基础的边缘高度≥200mm；其顶部四周应水平放宽≥50mm；阶梯型基础的每阶高度宜为300-500mm。

2）钢筋混凝土基础下通常设素混凝土垫层；垫层高度≥70mm；混凝土强度应为C10。

3）底板受力筋：最小直径≥10mm；间距100mm≤间距≤200mm

4）基础底板混凝土强度等级不应低于C20。

（2）模型亚力克板材下料计算

根据模型的外观设计，将模型板材进行了分割，分割的板材主要以矩形板材、回形板材为主。

4 结语

本作品属于手工制作模型，主要用于教学和实训实操。模型制作方法和流程严照图纸和实际标准化施工流程进行模型的制作。取材新颖，易于操作，价格低廉，通过采用包裹着各色绝缘层的铜丝替代实际工程中的钢筋，实现了可塑性好，辨识度高的特点，降低了制作难度，提高了模型精度，上部结构可进行拆卸，进行钢筋直观性观察，同时可提供该模型技术方案予制作者进行实操。