项目名称：河北省某家当园项目
项目概况：该项目功能为工业厂房，装置式建筑总面积约3.8万平方米，构造形式为钢筋混凝土装置整体式框架构造。
评价标准：《河北省装置式建筑评价标准》（DB13（J）/T 8321-2019）
预制种类：钢筋桁架叠合板、叠合梁、预制柱、预制楼梯，构件标准化指标达到65%以上；围护墙采取兼强板轻质墙板体系，内隔墙采取ECP条板墙系统统；设备管线运用集成设计理念，并在知足条件部位采取管线分离敷设办法，便于后期检修与围护。
软件运用：该项目采取基于国产BIMBase平台的PKPM-PC与PKPM-BIM软件相结合设计。
图1 项目效果
作者 邓国志
构造工程师，中土大地国际建筑设计有限公司装置式研究中央主任
项目运用
一
项目难点和技能要点
1）构造体型弘大，构造建模难度大，拆分过程韶光长。为担保施工图进度，办理此问题，分建模型，对不同构件进行拆分设计；
2）预制梁柱节点及预制叠合梁在支座处的钢筋避让问题。设计运用过程中，处理梁底纵筋碰撞，采取钢筋水平或者竖向偏位，也采取局部弯折或者整体偏位。同时需对接缝处进行抗剪承载力验算，并结合项目实际情形，考虑是否须要附加纵筋。
3）全专业协同模型运用，协同提资运用难度大。本项目才有PKPM-BIM与PKPM-PC相结合，创建BIM模型和PC深化模型，并基于软件本身多专业提资和管综运用，提高模型的精度哀求，更加贴合设计师的理念。
二
项目设计理念——标准化&信息化
项目设计遵照构件标准化原则，通过支配优化最大程度减少预制构件规格。紧张表示在以下几个方面：
1）交通功能优化支配、柱网优化支配。为提高预制构件标准化率，柱网以10m10m为紧张跨度尺寸；同时将疏散楼梯，消防电梯，设备管井，卫生间支配于建筑角部第一跨位置。该支配原则可同时知足建筑功能需求，并使建筑中央跨为同规格尺寸，便于后期标准化拆分设计；
2）梁、柱支配优化调度。以800800为柱紧张尺寸截面，梁截面尺寸在知足打算指标条件下进行统一。构造标准层采取井字梁支配办法，屋面层采取单向密肋梁支配办法，优化后楼板分为3m3m标准化网格，实现板块网格的标准化。赤色区域为含柱切角楼板，蓝色区域为无切角楼板。
图2 楼板标准化程度示意图
3）内隔墙ECP墙板以900mm、1000mm、1200mm标准宽度为紧张规格型号，优先选用标准宽度墙板，局部采取非标墙板。设备纵向管线置于墙体空腔内，设备管线采取集中支配，有利于施工与后期检修。
图3 ECP墙板立面支配图
三
项目设计成果
1）装置式拆分设计成果展示
运用PKPM-PC软件进行装置式建筑构造构件拆分设计，分别进行预制柱、预制梁、预制楼板、预制楼梯等构件的拆分。拆分设计完成后进行构件参数设计、构件配筋设计、吊点设计、预留预埋设计、钢筋避让调度、吊装验算等。
梁柱设计
楼板设计
楼梯设计
预制构件上进行预留预埋构件支配，留洞与钢筋发生碰撞时，综合设备专业条件进行调度，优先考虑预留条件避让，如无法避让时，则采取钢筋避让预留条件的办法。
图4 预留条件表达及钢筋避让
运用PKPM-PC软件进行装置式建筑建筑墙板拆分设计，根据构造构件支配以及门洞、窗洞条件，进行ECP墙板协同支配，进行墙体开洞支配并建立相应墙体排布模型，墙板拆分后进行墙板配筋设计、固定件设计。
图5 建筑墙板拆分设计
2）BIM技能运用成果展示
为相应国家发展计策方针，顺应建筑家当信息化趋势，对BIM正向设计进行探索性考试测验，促进BIM技能运用的落地与成果转化。该项目运用PKPM-BIM软件进行BIM设计。形成建筑、构造、机电专业BIM模型。
建筑专业模型
构造专业模型
机电专业模型
模型设计深度依据《建筑信息模型设计交付标准》GB/T51301-2018，知足规范哀求。以“几何表达精度”与“信息深度等级”为准则进行模型创建，实现模型可视化与数据处理需求。设计深度标准见表一。
表一 模型设计深度一览
专业种别
模型风雅度等级
描述
几何表达精度
描述
信息深度等级
描述
土培植计
LOD3.0
~
LOD4.0
深度达到构件级，部分模型达到零件级
G3
~
G4
知足建造安装流程、尺寸风雅表达
N2
模型涵盖实体系统关系、组成及材质、性能与属性信息
MEP设计
LOD3.0
~
LOD4.0
深度达到构件级，部分模型达到零件级
G3
~
G4
知足建造安装流程、尺寸风雅表达
N2
模型涵盖实体系统关系、组成及材质、性能与属性信息
装置式设计
LOD3.0
~
LOD4.0
预制构件达到零件级，数据可对接打算、提量、施工组织
G3
~
G4
预制构件达到高精度渲染、产品管理、生产加工深度
N2
~
N3
模型涵盖实体系统关系、组成及材质、性能与属性信息；并包含生产信息、安装信息
运用BIM的三维可视化设计手段，建筑、构造、机电专业模型进行合并查验，根据管线排布综合原则提出的净高哀求，对其走廊及管线繁芜部分进行碰撞优化调度。
图6 管线碰撞优化调度
运用PC模块的指标检讨，对预制构件进行钢筋碰撞检讨减少设计偏差。检讨梁柱节点区的钢筋是否碰撞，结果三维可视，便于处理。检讨不同楼层的竖向构件间的钢筋碰撞。
图7 钢筋碰撞优化调度
以混凝土构件预制化生产、装置式施工为生产办法，以BIM设计标准化、构件部品化、施工机器化为特色，能够整合设计、生产、施工等全体家当链，实现建筑产品节能、环保、全生命周期代价最大化的可持续发展的新型建筑生产办法。
总结
本项目运用基于国产BIMBase平台下的PKPM-PC及PKPM-BIM模块。
PKPM-PC在装置式设计方面为本项目供应了很大帮助，借助软件对应功能，在较短设计周期内完成了从方案到拆分再到出图。设计效率提升50%以上，并在设计过程中考虑钢筋碰撞、点位预留、深度已达到预制构件加工级别。
PMPM-BIM的运用实现了建筑、构造和机电专业的协同设计，以建筑与构做作为前置专业，优先确定方案布局和构造形式，机电专业后期参与，并对模型进行合并与综合校验，减少设计缺点率，提高后期项目培植品质。通过该项目的运用，表示出BIM技能在设计阶段的代价，同时国产自主BIM软件的崛起也将为国家建筑家当升级写下浓墨重彩的一笔。
项目信息
设计公司：中土大地国际建筑设计有限公司
