关键词：AutoCAD三维建模；装配式建筑；模型展示；装配率计算
建筑业是个古老的产业，但在如今的国民经济中仍是个极其重要的产业，可以说是个支柱产业，其上下游涉及一连串众多行业。随着我国经济发展社会进步，传统建筑方式弊端逐渐突显，其粗放式发展对资源的浪费，对环境的破坏等越来越突出，传统建筑技术面临着转型升级，中央从宏观层面提出加大推进装配式建筑发展，地方也相继推出众多政策切实推进和落实装配式建筑发展。
新的建筑方式需要新的建筑技术，故传统的建筑技术同样需要转型升级。国家在今后的建筑业发展方向上特别提到两个关键词“装配式”与“BIM”。本文就结合项目实际需求出发，不用大型BIM设计平台，仅依靠AutoCAD三维建模探讨在装配式建筑设计中的简单快捷运用。现有BIM技术平台如Revit其底层即是个基于AutoCAD平台的三维建模管理，所以本文就从AutoCAD三维建模谈起。
1 AutoCAD三维建模
1.1三维建模概述
AutoCAD软件是一款运用广泛的计算机辅助设计软件，可进行二维和三维制图设计，其简单易用的制图方式使其在全球范围各个行业得以广泛使用。AutoCAD三维建模也是其重要的一项功能，在建筑行业，三维建模可使设计可视化程度更高，从而可以发现传统二维制图中不宜发现的技术难点。
1.2三维建模方法
三维模型主要包括线框模型、表面模型和实体模型，其中实体模型包含的信息最为完善，也最接近真实物体，可包含质量体积等众多属性，所以我们选择实体模型。三维建模首先对需建立的模型进行形体分析，其次是在相应的坐标系下进行绘制二维图形并进行一定的布尔运算得到我们最终想要的实体模型。如我们装配式建筑里面常见的预制夹心保温外墙板，从内而外包括外叶板、保温板和内叶板，他主要是由多个二维矩形进行拉伸为长方体组成，再比如套筒可看作多个圆柱体的布尔运算得来的。
2 AutoCAD三维建模在装配式建筑实际项目中的运用
2.1装配式建筑设计与三维建模的关系。目前装配式建筑技术在高层住宅设计中运用较多，结构形式多为装配整体式剪力墙结构，其预制构件类型主要有夹心保温外墙板，预制内墙板，预制内隔墙，叠合楼板，预制阳台，预制梁等预制构件。装配式建筑是众多预制构件之间的组装，各构件组装即存在一个模型展示的需求，需要从一个直观的三维模型来观察各构件是否存在碰撞等以及利用三维模型来指导施工现场各预制构件的安装顺序等。另一方面由于从国家到地方均出台了相应的装配式建筑评价体系用来考察装配式建筑，这个考察指标主要体现在预制率或装配率计算上，预制率或装配率计算是一个重复且繁杂的过程，而利用三维模型则能更好更快且更准确的进行预制率或装配率的计算。
2.2装配式建筑模型展示及装配率计算。下面结合某一项目的实例展示装配式建筑三维建模（见图1）。受篇幅所限，此处仅简单介绍预制夹心保温外墙板的三维模型的建立。通过拆解分析，我们知道预制夹心保温外墙板主要由三块板组成，内叶板、保温板和外叶板，这三块板的体形主要是矩形或者说长方体，如果考虑外叶板企口设计可考虑与其他多边形的布尔运算来实行，另外如果需要精细化设计，还有灌浆套筒和钢筋的布置。具体建模在此简单描述如下：设置图层，外叶板（PC-WYB），保温板（PC-BWB），内叶板（PC-NYB），套筒（PC-TT）等→绘制三块矩形→进行拉伸操作（extrude）得到三个实体→如果有门穿洞口，再同样绘制洞口实体，将洞口放入前面建立的三个实体中，用布尔运算中的差集（subtract）操作得到洞口,企口同样可绘制多边形后拉伸，再与墙板进行差集运算→绘制多个圆形拉伸操作得到套筒所需要的组件→进行布尔运算，这里主要是差集运算最后得到套筒→将套筒放入墙板内最终得到完整的预制夹心保卫外墙板实体构件。得到的实体构件利用massprop命令即可得到实体的质量体积等物理属性，即可用来快速统计各构件的体积从而进行预制率或装配率准确计算,通过AutoCAD lisp开发可实现整个实体模型物理属性的快速提取。
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图1 某项目三维实体模型及物理属性提取
4 结束语
本文从装配式建筑项目实际需求出发，探讨了AutoCAD三维建模在装配式建筑模型展示及装配率计算中的运用。通过对AutoCAD三维建模及其在装配式建筑实际运用情况介绍，表明该方法简单实用，操作方便，易于掌握，可广泛适用于装配式建筑设计中。
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论文作者: 吴兵
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月5期
论文发表时间:2020/4/30