1、1基于 BIM 与 VR 技术的装配式建筑的拆分设计研究杨思瑶 宁宝宽 陆海燕（沈阳工业大学 建筑与土木工程学院 邮编 110870）【摘要】依据现行的结构设计规范，提出一种基于 BIM 与 VR 技术的装配式结构拆分设计方法，其内容是通过编程实现 CAD 平面图中装配构件的几何属性、构件的配筋需求与数据库中钢筋模板相匹配，再将选好的配筋与连接件等模型转到 VR 场景中，进而完成钢筋的碰触检验，得到装配式构件最终的拆分设计图。【关键词】装配式建筑；BIM 技术；VR 技术；深化设计引言 随着我国建筑和工业化的发展，装配式混凝土结构已成为我国建筑结构发展的重要方向之一。装配式建筑有利于我国建筑工
2、业化的发展，提高生产效率节约能源，发展绿色环保建筑，并且有利于提高和保证建筑工程质量。新型装配式结构体系在施工图完成后，需要对施工图纸进行深化设计，即对其中的预制柱、梁、楼板、墙板等进行拆分，拆分完成后，才能进行工厂的预制构件生产。但由于建筑体型复杂，构件的长度、型号种类较多，如果依靠手工划分，则其工作量繁重 1-3。将 BIM 与 VR 技术运用到装配式建筑施工中，充分利用了 BIM 的模型信息化和 VR 技术的虚拟装配式结构设计过程中，BIM 与 VR 虚拟现实技术协助设计人员发现问题，解决问题，较大程度地排除了现场施工中的隐患，能够让工作人员更熟练的掌握现场的细节。本文借助 BIM 与
3、VR 技术研究装配式结构拆分设计方法。1 构件拆分设计原则装配式建筑的构件拆分应根据其自身的特点坚持以下原则 4-5：1.1 全过程的设计 传统的民用建筑设计是以功能为导向，特别是民用住宅以追求基本功能的满足和空间环境的宜居性为主。而现有的装配式建筑项目不仅需要着眼于功能，也需兼顾结构的安全性和可施工特性。1.2 预制构件标准设计 装配式建筑的构件与建筑的标准化设计体系紧密相关。通常由标准化户型模块及标准化交通核模块共同构成，可减少外墙构件及楼板构件种类，提高工业化的建造效率，实现功能性与经济性的统一。 1.3 合理确定预制构件部位 哪些部分预制、哪些部分现浇，应该根据项目特点、预制装配率、选
4、定的结构体系等来确定。避免楼面施工时的满堂模板和脚手架搭设，可节省造价；其次应考虑外墙保温装饰一体的预制外墙，减少外脚手架的使用，再次考虑承重和非承重内墙的预制。 2 拆分设计流程图构件拆分指的是预制混凝土构件的深化设计，即建筑结构图纸的二次设计。主要包括构件拆分深化设计说明、项目工程平面拆分图、项目工程拼装节点详图、项目工程墙身构造详图、项目工程量清单明细、构件结构详图、构件细部节点详图、构件吊装详图、构件预埋件埋设详图等 6。具体过程见图 123 基于 BIM 与 VR 技术的拆分实施采用 BIM 二次开发技术实现预制结构构件的拆分，首先识别 CAD 平面图形，然后通过 BIM 进行构件的
5、划分，拆分出梁、板、柱、墙体等；以预制梁为例，建立装配式该建筑的 BIM 模型，然后。同时依据预先建立的各种梁柱节点的 BIM 模型族，依据每个节点的连接情况，选择不同的节点族。在 BIM 模型中获得梁的种类与坐标，在节点族依据节点状况设定族参数，即可进行预制梁的拆分，其系统架构见图 2，然后通过优化算法得到拆分图。图 3 为某装配整体式剪力墙结构标准层拆分图。4. 结论3本文提出了通过识别平面图形，建立 BIM 模型，在 unity 场景中完成装配式构件的拆分设计。BIM 与 VR 技术在预制构件拆分中的的应用使得复杂的拆分设计变得直观，既提高工程效率，避免重复劳动，又可有效降低成本。参考文
6、献1 刘海成,李红旺.装配式剪力墙结构拆分设计研究与应用A.沈阳建筑大学学报(自然学科版),2016,32(6):2095-1922.2 冯 青,陆小龙,汪德江,李 珂. 基于 BIM 的装配整体式混凝土梁的拆分研究A.土木工程信息技术,2016, 8(5):1674 -7461.3 李萌. 高层预制装配式剪力墙结构设计及墙体拆分研究J.建筑与规划设计, 2017(9).4 李党. BIM 技术在装配式建筑设计中的关键作用A.工业建筑,2016,42(33): 1009-6825.5 马跃强 ,施宝贵 ,武玉琼. BIM 技术在预制装配式建筑施工中的应用研究J.施工技术,2016(4).6 赵秋萍.装配式结构施工深化设计要点A.施工技术,2017,46(4):1002-8498.
