01、技术应用背景

    近年来，装配式建筑在全国各地发展迅猛，为促进装配式建筑发展，规范装配式建筑评价，住建部制定了《装配式建筑评价标准》GB/T51129-2017，标准指出装配式建筑应同时满足下列要求：

    （1）主体结构部分的评价分值不低于20分；

    （2）围护墙和内隔墙部分的评价分值不低于10分；

    （3）采用全装修；

    （4）装配率不低于50%。

    各地方根据此标准，制定了符合本地装配式现状及发展前景的政策，如成都市住建局发布《成都市绿色建筑设计施工图审查要点》2017版中明确规定，总建筑面积大于20万平方米（含）的居住建筑单体建筑预制装配率不低于30%，且采用工业化生产的预制构件比例达到15%。（本文以成都市装配率计算规则为例，按预制构件体积占建筑整体体积的比例为装配率）

    装配率的计算一直以来都没有较为准确且实用的方法，现普遍采用CAD绘图或造价软件进行计算，此类有较大的缺陷，如费时费力、不准确、不易于修改等。本文将介绍基于BIM的三维可视化技术，使用Revit+Dynamo配合的方式进行装配率计算的方法，并展示如何在满足装配率的情况下，通过BIM技术实现多方案成本估算对比，达到最优方案选取的目的。

    02、应用概况

    以准确的Revit模型为媒介，使用Dynamo提取实物工程量并导入成本计算表格中，实现与成本的挂钩，再通过修改模型，对比不同方案，实现装配率方案最优选。此方法将大大减少装配率计算的工作量，且结果准确，方案修改快捷，应用前景十分宽广。

    2.1项目概况

    本文应用案例为怡心湖93亩地块住宅项目（10#楼），项目位于成都市双流区华府大道东侧，采用装配式整体剪力墙结构，总建筑面积218249.99㎡，按照成都市装配政策要求，单体建筑预制装配率不低于30%，且采用工业化生产的预制构件比例达到15%，本项目预制构件包括叠合板、预制内墙板、预制楼梯等。

    2.2实施流程

    本项目的BIM实施流程如图所示

    ▲BIM实施流程

    2.3装配式模型建立

    使用Revit建立整栋楼的装配模型，初步确定哪些楼板、隔墙、楼梯等为预制构件，建模需包含完整建筑信息，如结构柱、剪力墙、结构框架、结构板（含预制叠合板）；建筑墙（含预制隔墙）、门窗洞口等。

    ▲装配模型

    2.4模型问题检查及汇总

    （1）结构柱、剪力墙、梁、板构件扣减关系必须正确，重叠区域必须处理；

    （2）建筑墙必须齐梁板，以保证体积正确性；

    ▲构件剪切关系示意图

    （3）构件命名需能正确反映该构件的真实信息，如“中天-内墙-预制-200”等；

    ▲构件命名示意图

    （4）需要设置过滤器区分预制构件与非预制构件（预制构件采用黄橙色进行展示）。

    ▲过滤器设置示意图

    2.5装配率计算及成本分析表格编制

    编制满足成都市装配率计算的表格，成都市装配率以体积指标进行计算，要求单体预制装配率达到30%，工业化生产的预制构件（叠合板、预制楼梯占比）比例达到15%。

    ▲单体预制率示例

    在装配率表格计算编制完成后，结合当地材料价格，如钢筋价格、混凝土价格、叠合板单位体积造价、ALC轻质隔墙单价等，编制成本计算表格，并插入柱状图进行直观展示：

    ▲装配方案成本估算示意图

    2.6Dynamo程序编制

    表格编写完善后，采用Dynamo进行可视化编程，总共分为两大部分，第一部分为体积提取，第二部分为提取出来的数据输入到指定的表格中：

    （1）构件体积提取；

    以预制楼板为例，使用“Categories”节点获取相关构件。使用

    “Element.GetParameterValueByName”获取该构件的参数“体积”：

    ▲楼板体积提取Dynamo节点图

    （2）模型数据输出至表格；

    通过“list”创建列表，将我们已获取的体积数据传递至列表中，再通过“filepath”、“Data.ExportExcel”节点将数据输入到表格中：

    ▲数据写入

    注：本文以成都市装配率计算要求为例，提取体积参数，应用时，应根据各项目实际情况，提取相关数据，如立面面积、投影面积等。

    2.7一键计算

    完成建模及表格编制后，打开Dynamo程序，选择输出的表格位置，即可在指定表格中查看单体装配率及楼栋总造价、单位面积造价等信息：

    ▲Dynamo运行结果

    通过计算结果我们可以直观的看到，此单体装配率为30.14%，工业化生产预制构件比例为23.3%，满足要求。通过柱状图可以得出，采用装配式整体剪力墙结构，比采用全部混凝土剪力墙结构，此单栋总造价提升346.66万元。

    2.8方案调整

    当计算结果显示装配率不满足要求，或者造价超出预算时，我们可以在Dynamo程序中进行调节，适量增减预制构件与非预制构件的占比，以达到最优方案，也可以在模型中直接进行调节，例如方案一不做预制楼梯，方案二多做叠合板少做预制内墙，方案三少做叠合板多做预制隔墙等，修改完成后再运行Dynamo程序，表格装配率以及成本估算数据将自动更新，通过多方案调整对比以达到最优方案选取的目的。

    ▲不同方案对比图

    03、应用总结与展望

    本文中Dynamo的主要作用是作为数据的导出器，将Revit中的数据导出并传递到Excel中进行计算，在后续的研究中，我们将在此基础上深入研究Dynamo的衍生设计功能，通过设置条件限制，进行多方案的迭代并生成最优解，再通过程序提取RevitAPI，将数据返还至模型，最终达到模型自动进行最优解调整的目的。

    采用BIM技术结合Dynamo插件进行装配率计算以及方案选型，具有准确性高、操作简单、对比性明确等优点。随着装配式建筑的发展，未来建筑的装配率逐渐提高，装配式构件种类会逐步普及至预制梁、预制外墙板、预制剪力墙、预制结构柱等，届时装配率计算及选型将更为复杂，BIM技术则可以完美解决相关技术问题，无疑会是推进装配式建筑发展的有效助力。

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