基于BIM技術下“裝配式建筑模型”的設計及制作

馬曉宇，楊佳俊，范蒙華

（1.內蒙古機電職業技術學院水利與土木建筑工程系，呼和浩特 010010；2.內蒙古民航機場集團公司機務分公司，呼和浩特 010010）

1 概述

基于筆者成了“多維眾創空間”，團隊所制作的裝配式建筑高仿真微縮實體模型，運用現代化信息設計技術，生成與工程實際一致的三維設計圖紙，按照圖紙和實際標準化施工流程進行模型的制作。通過采用包裹著各色絕緣層的銅絲替代實際工程中的鋼筋，實現了可塑性好，辨識度高的特點，降低了制作難度，提高了模型精度。同時采用亞克力板有機玻璃制作模型外形（部分可拆卸），代替工程實際中的混凝土，實現了鋼筋的可視化效果。

2 制作模型的意義

裝配式建筑模型高仿真微縮實體模型，解決了教師在講授過程中對空間立體結構的組成難以用語言完全描述的難題，提高了學生對裝配式建筑空間結構和組成的認識，增強了學習興趣。模型制作過程的演示，展現了實際情況下標準化施工全過程，使之更好地掌握建筑工程的相關知識，為后續學習與工作打下夯實基礎。

3 具體步驟

3.1 建筑立面整體設計方案及制作過程介紹

以建筑立面模型為例

3.1.1 外觀設計及Revit三維建模

利用AUTOCAD軟件對一號辦公樓的平面圖、立面圖進行外觀設計，使用revit軟件進行建模。Revit建模辦公樓整體圖見圖1-1、一層建模圖見圖1-2、二三層建模圖見圖1-3、四層建模圖見圖1-4。

圖1-1 Revit建模辦公樓整體圖

圖1-2 一層Revit建模圖

圖1-3 二三層建模圖見圖2-10

圖1-4 四層Revit建模圖

3.1.2 一號辦公樓模型構件尺寸計算

在一號辦公樓模型外觀設計的基礎上，對其尺寸進行計算，同時按照1:10比例縮小制作。根據建筑施工圖集16G101-1、16G101-2、16G101-3及混凝土結構設計規范和建筑工程施工規范等，結和實際工程圖紙對一號辦公樓進行CAD圖紙設計、revit建模。辦公樓總長126.5cm、總寬54cm、高一15cm二層：12.5cm三層：12.5cm四層12cm。

3.1.3 裝配式構件下料

根據模型的外觀設計，將模型板材進行了分割，分割的板材主要以矩形板材為主。

3.2 鋼筋構造節點整體設計方案及制作過程介紹

以坡型獨立基礎為例

3.2.1 外觀設計

利用BIM(Revit）軟件對坡型獨立基礎的軸測圖、三視圖進行了設計，軸測圖見圖2-1、正視圖見圖2-2、側視圖見圖2-3、俯視圖見圖2-4。

圖2-1 軸測圖

圖2-2 正視圖

圖2-3 側視圖

圖2-4 俯視圖

3.2.2 坡型獨立基礎模型鋼筋下料計算

在坡型獨立基礎模型外觀設計的基礎之上，對坡型獨立基礎模型的配筋進行了鋼筋下料，同時按照原有圖紙比例1:10縮小進行制作。根據建筑施工圖集16G101-1、16G101-2、16G101-3及混凝土結構設計規范和建筑工程施工規范等，結和實際工程中坡型獨立基礎的尺寸進行模型的CAD圖紙和Revit圖紙設計與計算。

（1）柱下鋼筋混凝土獨立基礎構造要求

查閱國家建筑圖集16G101-3：

1）錐形基礎的邊緣高度≥200mm；其頂部四周應水平放寬≥50mm；階梯型基礎的每階高度宜為300-500mm。

2）鋼筋混凝土基礎下通常設素混凝土墊層；墊層高度≥70mm；混凝土強度應為C10。

3）底板受力筋：最小直徑≥10mm；間距100mm≤間距≤200mm

4）基礎底板混凝土強度等級不應低于C20。

（2）模型亞力克板材下料計算

根據模型的外觀設計，將模型板材進行了分割，分割的板材主要以矩形板材、回形板材為主。

4 結語

本作品屬于手工制作模型，主要用于教學和實訓實操。模型制作方法和流程嚴照圖紙和實際標準化施工流程進行模型的制作。取材新穎，易于操作，價格低廉，通過采用包裹著各色絕緣層的銅絲替代實際工程中的鋼筋，實現了可塑性好，辨識度高的特點，降低了制作難度，提高了模型精度，上部結構可進行拆卸，進行鋼筋直觀性觀察，同時可提供該模型技術方案予制作者進行實操。