BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用和實(shí)施方案
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附件大?。?.65MB所屬分類:BIM資料分享會(huì)員:芳華分享時(shí)間:2021-09-23最后更新:資源簡(jiǎn)介/截圖:隨著國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整和建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),迎來(lái)了一個(gè)發(fā)展機(jī)遇期。在裝配式建筑全壽 命過(guò)程中,通過(guò) 技術(shù)的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、裝修和管理,建筑全產(chǎn)業(yè)鏈的管理。BIM 技術(shù)可以構(gòu)建項(xiàng)目參與各方共用的信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)交互。本文結(jié)合工程實(shí)踐,對(duì) BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行介紹。 我國(guó)作為一個(gè)人口大國(guó),巨大的人口體量意味著龐大的居住需求以及巨量的市場(chǎng)空間,加之建筑業(yè)對(duì)于其他上下游產(chǎn)業(yè)有著強(qiáng)烈的帶動(dòng)作用,各種因素奠定了建筑業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。目前,根據(jù)客觀經(jīng)濟(jì)規(guī)律、社會(huì)發(fā)展階段以及環(huán)境承載力等因素的影響,我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了深度調(diào)整期,在國(guó)家戰(zhàn)略層級(jí),眾多傳統(tǒng)行業(yè)開始進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí),鋼鐵、煤炭、化工、冶金等行業(yè)都進(jìn)入深度調(diào)整期。建筑業(yè)作為傳統(tǒng)行業(yè),又在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位,當(dāng)然不可繼續(xù)此前粗放的發(fā)展方式,在這一波變革的大潮中,建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)勢(shì)在必行,建筑工業(yè)化正是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要突破口。 我國(guó)在建國(guó)之后就開始了裝配式建筑的嘗試,到發(fā)展幾經(jīng)周折,歷經(jīng)起伏。近些年有了比較長(zhǎng)足的進(jìn)步。BIM 是(2008 年以后)傳入我國(guó)的,在諸多建筑工程領(lǐng)域均有比較典型的應(yīng)用,2010 年以后,眾多理論研究人員和工程技術(shù)人員對(duì)建筑信息模型(BIM)技術(shù)在建筑工業(yè)化中的應(yīng)用相關(guān)課題進(jìn)行了研究和新的嘗試。葉浩文等[1]簡(jiǎn)述了目前我國(guó)發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇,分析了推進(jìn)新型工業(yè)化建筑過(guò)程中面臨的問(wèn)題和困難,并且指出了加快推進(jìn)新型建筑工業(yè)化應(yīng)采取的對(duì)策。葉明等[2]從政府政策制定者的角度提出,完善產(chǎn)業(yè)鏈,整合優(yōu)化產(chǎn)業(yè)資源;建立一套成熟適用的技術(shù)體系這是新型建筑工業(yè)化的兩大核心問(wèn)題。沈祖炎等[3]結(jié)合三次工業(yè)革命的歷程,闡述了我國(guó)實(shí)現(xiàn)新型建筑工業(yè)化的重要性,提出新型建筑工業(yè)化的本質(zhì)是九段九化,并結(jié)合目前我國(guó)建筑工業(yè)化的發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)如何推進(jìn)我國(guó)新型建筑工業(yè)化的發(fā)展提出了建議。亓霞等[4]對(duì)部分具有代表性的發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展建筑工業(yè)化的歷程進(jìn)行了分析總結(jié),分別分析了法律法規(guī)、政府作用、市場(chǎng)力量和技術(shù)進(jìn)步對(duì)于推動(dòng)建筑工業(yè)化發(fā)展的作用,并且指出了國(guó)外成功發(fā)展建筑工業(yè)化對(duì)于我國(guó)的啟示和借鑒。樊則森等[5]介紹了 BIM 在裝配式建筑設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、一體化裝修和運(yùn)營(yíng)管理中的應(yīng)用,指出了 BIM 技術(shù)對(duì)于推動(dòng)建筑工業(yè)化發(fā)展有著重要作用。伏玉等[6]簡(jiǎn)述了目前 BIM 技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用情況,分析了目前 BIN 在建筑工業(yè)化應(yīng)用中存在的困難和問(wèn)題,并且提出了自己的對(duì)策與建議。夏海兵等[7]基于上海某大型預(yù)制裝配式住宅項(xiàng)目,介紹了 BIM 技術(shù)在該項(xiàng)目中從設(shè)計(jì)、深化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到施工再到運(yùn)維整個(gè)項(xiàng)目全生命周期中的應(yīng)用情況。BIM 技術(shù)的應(yīng)用減少了設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)變更,加快了施工工期,提高了工程質(zhì)量。 2 BIM 技術(shù) BIM 是建筑信息模型(Building Information Modeling)的簡(jiǎn)稱,BIM 是建筑行業(yè)中應(yīng) 用信息技術(shù)的具體體現(xiàn)。BIM 技術(shù)通過(guò)三維建模,將建筑工程全壽命周期中產(chǎn)生的相關(guān)信息添加在該三維模型中,根據(jù)模型對(duì)于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、裝修、管理過(guò)程進(jìn)行控制和管理,并根據(jù)項(xiàng)目在各階段中的完成情況,不斷對(duì)已有的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新,最終建立多維的數(shù)據(jù)模型,通過(guò)信息化模型整合項(xiàng)目各種階段的相關(guān)信息,搭建起一個(gè)可以為項(xiàng)目各方共享的資源信息平臺(tái)。 BIM 采用三維的建筑設(shè)計(jì)方式,變革了之前平面作圖的設(shè)計(jì)方式,采用三維建模方式,可以直觀的展現(xiàn)出建筑工程項(xiàng)目的全貌、各個(gè)構(gòu)件的連接、細(xì)部的做法以及管線的排布等,使得設(shè)計(jì)師可以更加清晰的掌控項(xiàng)目設(shè)計(jì)節(jié)奏,提升設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。除此之外,BIM 技術(shù)集成了整個(gè)建筑工程項(xiàng)目中各個(gè)有關(guān)參與方的數(shù)據(jù)信息,構(gòu)建了一個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)。這個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)可以完整準(zhǔn)確的提供整個(gè)建筑工程項(xiàng)目的信息。 BIM 技術(shù)集成了整個(gè)建筑項(xiàng)目中各個(gè)部門的數(shù)據(jù)信息,BIM 模型本身就是一個(gè)數(shù)據(jù)模型。這個(gè)數(shù)據(jù)模型可以完整準(zhǔn)確的提供整個(gè)建筑工程項(xiàng)目的信息。下文分別對(duì) BIM 技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行總結(jié)。 裝配式建筑是采用工廠化生產(chǎn)的構(gòu)件、配件、部品,采用機(jī)械化、信息化的裝配式技術(shù)組裝而成的建筑整體,其工廠化生產(chǎn)的構(gòu)配件精度能夠在毫米級(jí),現(xiàn)場(chǎng)組裝也要求較高精度,以滿足各種產(chǎn)品組件的安裝精度要求??傮w來(lái)說(shuō),建筑工業(yè)化要求全面“精密建造”,也就是要全面實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的精細(xì)化、生產(chǎn)加工的產(chǎn)品化和施工裝配的精密化。而 BIM 應(yīng)用的優(yōu)勢(shì),從“可視化”和“3D”模擬的層面,在于“所見(jiàn)即所得”,這和建筑工業(yè)化的“精密建造”特點(diǎn)高度契合。而在傳統(tǒng)建筑生產(chǎn)方式下,由于其粗放型的管理模式和“齊不齊、一把泥”的誤差、工藝和建造模式,無(wú)法實(shí)現(xiàn)精細(xì)化設(shè)計(jì)、精密化施工的要求,也無(wú)法和 BIM 相匹配。 新型裝配式建筑是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、裝修和管理“五位一體”的體系化和集成化的建筑,不是“傳統(tǒng)生產(chǎn)方式+裝配化”的建筑,它應(yīng)該具備新型建筑工業(yè)化的五大特點(diǎn):“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理”,用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工和管理模式進(jìn)行裝配化施工不是建筑工業(yè)化。裝配式建筑核心是“集成”,BIM 方法是“集成”的主線。這條主線串聯(lián)起設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、裝修和管理的全過(guò)程,服務(wù)于設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維、拆除的全生命周期,可以數(shù)字化仿真模擬,信息化描述各種系統(tǒng)要素,實(shí)現(xiàn)信息化協(xié)同設(shè)計(jì)、可視化裝配,工程量信息的交互和節(jié)點(diǎn)連接模擬及檢驗(yàn)等全新運(yùn)用,整合建筑全產(chǎn)業(yè) 鏈,實(shí)現(xiàn)全過(guò)程、全方位的信息化集成。 BIM 技術(shù)可以提供一個(gè)信息共享平臺(tái),各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)師通過(guò)這一平臺(tái)建立模型,共享信息。大家在一個(gè)模型上設(shè)計(jì),每個(gè)專業(yè)都能共享同一個(gè)最新信息。任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)誤差或者修改,其他設(shè)計(jì)人員均可以及時(shí)發(fā)現(xiàn),并對(duì)其進(jìn)行處理。同時(shí),不同專業(yè)的設(shè)計(jì)師可以在同一平臺(tái)上分工合作,按照一定的標(biāo)準(zhǔn)和原則進(jìn)行設(shè)計(jì),可以大大提高設(shè)計(jì)精度和設(shè)計(jì)效率。 深圳市監(jiān)獄保障性住房項(xiàng)目采用了裝配整體式剪力墻體系。該項(xiàng)目大部分外墻采用預(yù)制墻體,小部分外墻結(jié)合立面造型采用 PCF 模板現(xiàn)澆,內(nèi)承重墻也是部分預(yù)制部分現(xiàn)澆,另外還采用疊合梁、疊合板、預(yù)制樓梯、預(yù)制陽(yáng)臺(tái)等預(yù)制構(gòu)件,以 2 號(hào)樓為例預(yù)制率為 49.3%,裝配率為 71.5%,項(xiàng)目整體的預(yù)制率裝配率較高。下面是該項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)層平面圖。 設(shè)計(jì)方案的好壞是決定一個(gè)建筑項(xiàng)目?jī)?yōu)劣的關(guān)鍵。BIM 技術(shù)的應(yīng)用給工業(yè)化建筑的設(shè)計(jì)方法帶來(lái)了變革式的影響。以下就 BIM 技術(shù)在監(jiān)獄保障房項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段中的應(yīng)用要點(diǎn)以及相較于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢(shì)逐次進(jìn)行介紹: 在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式中,各專業(yè)設(shè)計(jì)人員各自為政,各自有自己的設(shè)計(jì)風(fēng)格和習(xí)慣,同樣一個(gè)構(gòu)件或者項(xiàng)目,不同的設(shè)計(jì)人員會(huì)有不同的設(shè)計(jì)方法。在監(jiān)獄保障房項(xiàng)目 BIM 方案開始實(shí) 施之前,首先制定了一套標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)流程,采用統(tǒng)一規(guī)范的設(shè)計(jì)方式,各專業(yè)設(shè)計(jì)人員均需遵從統(tǒng)一的設(shè)計(jì)規(guī)則,大大加快設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的配合效率,減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,提高設(shè)計(jì)效率。 在裝配式建筑設(shè)計(jì)中,各類預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵,這就涉及到預(yù)制構(gòu)件的拆分問(wèn)題,在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式中,是由構(gòu)件生產(chǎn)廠家,在設(shè)計(jì)施工圖完成后進(jìn)行構(gòu)件拆分,這種方式下,構(gòu)件生產(chǎn)要對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行熟悉和再次深化,存在重復(fù)工作。裝配式建筑應(yīng)遵循少規(guī)格、多組合的原則,在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的系列化和多樣化。在該項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中,事前確定好所采用的工業(yè)化結(jié)構(gòu)體系,并按照統(tǒng)一模數(shù)進(jìn)行構(gòu)件拆分,精簡(jiǎn)構(gòu)件類型,提高裝配水平。 在以往的工業(yè)化建筑或者裝配式建筑中,預(yù)制構(gòu)件是根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供的預(yù)制構(gòu)件加工圖進(jìn)行生產(chǎn),這類加工圖還是傳統(tǒng)的平立剖加大樣詳圖的二維圖紙,信息化程度低。BIM 技術(shù)相關(guān)軟件中,有族的概念,根據(jù)這一設(shè)計(jì)理念,根據(jù)構(gòu)件劃分結(jié)果并結(jié)合構(gòu)件生產(chǎn)廠家生產(chǎn)工藝,建立起模塊化的預(yù)制構(gòu)件庫(kù),在不同建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程中,只需從構(gòu)件庫(kù)中提取各類構(gòu)件,再將不同類型的構(gòu)件進(jìn)行組裝,即可完成最終整體建筑模型的建立。構(gòu)件庫(kù)的構(gòu)件種類也可以在其他項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行應(yīng)用,并且不斷擴(kuò)充,不斷完善。
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