BIM技術在裝配式建筑中的應用和實施方案
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- 更新時間:2022-04-08
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附件大小:1.65MB所屬分類:BIM資料分享會員:芳華分享時間:2021-09-23最后更新:資源簡介/截圖:隨著國家產業(yè)政策調整和建筑業(yè)轉型升級,迎來了一個發(fā)展機遇期。在裝配式建筑全壽 命過程中,通過 技術的應用,可以實現(xiàn)對設計、生產、施工、裝修和管理,建筑全產業(yè)鏈的管理。BIM 技術可以構建項目參與各方共用的信息平臺,實現(xiàn)信息的實時交互。本文結合工程實踐,對 BIM技術在裝配式建筑中的應用特點和優(yōu)勢進行介紹。 我國作為一個人口大國,巨大的人口體量意味著龐大的居住需求以及巨量的市場空間,加之建筑業(yè)對于其他上下游產業(yè)有著強烈的帶動作用,各種因素奠定了建筑業(yè)在我國國民經濟中的重要地位。目前,根據(jù)客觀經濟規(guī)律、社會發(fā)展階段以及環(huán)境承載力等因素的影響,我國經濟進入了深度調整期,在國家戰(zhàn)略層級,眾多傳統(tǒng)行業(yè)開始進行轉型升級,鋼鐵、煤炭、化工、冶金等行業(yè)都進入深度調整期。建筑業(yè)作為傳統(tǒng)行業(yè),又在國民經濟中占據(jù)重要地位,當然不可繼續(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)的轉型升級勢在必行,建筑工業(yè)化正是建筑業(yè)轉型升級的重要突破口。 我國在建國之后就開始了裝配式建筑的嘗試,到發(fā)展幾經周折,歷經起伏。近些年有了比較長足的進步。BIM 是(2008 年以后)傳入我國的,在諸多建筑工程領域均有比較典型的應用,2010 年以后,眾多理論研究人員和工程技術人員對建筑信息模型(BIM)技術在建筑工業(yè)化中的應用相關課題進行了研究和新的嘗試。葉浩文等[1]簡述了目前我國發(fā)展的戰(zhàn)略機遇,分析了推進新型工業(yè)化建筑過程中面臨的問題和困難,并且指出了加快推進新型建筑工業(yè)化應采取的對策。葉明等[2]從政府政策制定者的角度提出,完善產業(yè)鏈,整合優(yōu)化產業(yè)資源;建立一套成熟適用的技術體系這是新型建筑工業(yè)化的兩大核心問題。沈祖炎等[3]結合三次工業(yè)革命的歷程,闡述了我國實現(xiàn)新型建筑工業(yè)化的重要性,提出新型建筑工業(yè)化的本質是九段九化,并結合目前我國建筑工業(yè)化的發(fā)展現(xiàn)狀對如何推進我國新型建筑工業(yè)化的發(fā)展提出了建議。亓霞等[4]對部分具有代表性的發(fā)達國家發(fā)展建筑工業(yè)化的歷程進行了分析總結,分別分析了法律法規(guī)、政府作用、市場力量和技術進步對于推動建筑工業(yè)化發(fā)展的作用,并且指出了國外成功發(fā)展建筑工業(yè)化對于我國的啟示和借鑒。樊則森等[5]介紹了 BIM 在裝配式建筑設計、生產、施工、一體化裝修和運營管理中的應用,指出了 BIM 技術對于推動建筑工業(yè)化發(fā)展有著重要作用。伏玉等[6]簡述了目前 BIM 技術在裝配式建筑中的應用情況,分析了目前 BIN 在建筑工業(yè)化應用中存在的困難和問題,并且提出了自己的對策與建議。夏海兵等[7]基于上海某大型預制裝配式住宅項目,介紹了 BIM 技術在該項目中從設計、深化設計、生產到施工再到運維整個項目全生命周期中的應用情況。BIM 技術的應用減少了設計環(huán)節(jié)的設計變更,加快了施工工期,提高了工程質量。 2 BIM 技術 BIM 是建筑信息模型(Building Information Modeling)的簡稱,BIM 是建筑行業(yè)中應 用信息技術的具體體現(xiàn)。BIM 技術通過三維建模,將建筑工程全壽命周期中產生的相關信息添加在該三維模型中,根據(jù)模型對于設計、生產、施工、裝修、管理過程進行控制和管理,并根據(jù)項目在各階段中的完成情況,不斷對已有的數(shù)據(jù)庫進行更新,最終建立多維的數(shù)據(jù)模型,通過信息化模型整合項目各種階段的相關信息,搭建起一個可以為項目各方共享的資源信息平臺。 BIM 采用三維的建筑設計方式,變革了之前平面作圖的設計方式,采用三維建模方式,可以直觀的展現(xiàn)出建筑工程項目的全貌、各個構件的連接、細部的做法以及管線的排布等,使得設計師可以更加清晰的掌控項目設計節(jié)奏,提升設計質量和效率。除此之外,BIM 技術集成了整個建筑工程項目中各個有關參與方的數(shù)據(jù)信息,構建了一個數(shù)據(jù)平臺。這個數(shù)據(jù)平臺可以完整準確的提供整個建筑工程項目的信息。 BIM 技術集成了整個建筑項目中各個部門的數(shù)據(jù)信息,BIM 模型本身就是一個數(shù)據(jù)模型。這個數(shù)據(jù)模型可以完整準確的提供整個建筑工程項目的信息。下文分別對 BIM 技術在裝配式建筑中的應用優(yōu)勢進行總結。 裝配式建筑是采用工廠化生產的構件、配件、部品,采用機械化、信息化的裝配式技術組裝而成的建筑整體,其工廠化生產的構配件精度能夠在毫米級,現(xiàn)場組裝也要求較高精度,以滿足各種產品組件的安裝精度要求??傮w來說,建筑工業(yè)化要求全面“精密建造”,也就是要全面實現(xiàn)設計的精細化、生產加工的產品化和施工裝配的精密化。而 BIM 應用的優(yōu)勢,從“可視化”和“3D”模擬的層面,在于“所見即所得”,這和建筑工業(yè)化的“精密建造”特點高度契合。而在傳統(tǒng)建筑生產方式下,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,無法實現(xiàn)精細化設計、精密化施工的要求,也無法和 BIM 相匹配。 新型裝配式建筑是設計、生產、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)生產方式+裝配化”的建筑,它應該具備新型建筑工業(yè)化的五大特點:“標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理”,用傳統(tǒng)的設計、施工和管理模式進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)起設計、生產、施工、裝修和管理的全過程,服務于設計、建設、運維、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,實現(xiàn)信息化協(xié)同設計、可視化裝配,工程量信息的交互和節(jié)點連接模擬及檢驗等全新運用,整合建筑全產業(yè) 鏈,實現(xiàn)全過程、全方位的信息化集成。 BIM 技術可以提供一個信息共享平臺,各個專業(yè)的設計師通過這一平臺建立模型,共享信息。大家在一個模型上設計,每個專業(yè)都能共享同一個最新信息。任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)誤差或者修改,其他設計人員均可以及時發(fā)現(xiàn),并對其進行處理。同時,不同專業(yè)的設計師可以在同一平臺上分工合作,按照一定的標準和原則進行設計,可以大大提高設計精度和設計效率。 深圳市監(jiān)獄保障性住房項目采用了裝配整體式剪力墻體系。該項目大部分外墻采用預制墻體,小部分外墻結合立面造型采用 PCF 模板現(xiàn)澆,內承重墻也是部分預制部分現(xiàn)澆,另外還采用疊合梁、疊合板、預制樓梯、預制陽臺等預制構件,以 2 號樓為例預制率為 49.3%,裝配率為 71.5%,項目整體的預制率裝配率較高。下面是該項目的標準層平面圖。 設計方案的好壞是決定一個建筑項目優(yōu)劣的關鍵。BIM 技術的應用給工業(yè)化建筑的設計方法帶來了變革式的影響。以下就 BIM 技術在監(jiān)獄保障房項目設計階段中的應用要點以及相較于傳統(tǒng)設計方法的優(yōu)勢逐次進行介紹: 在傳統(tǒng)設計方式中,各專業(yè)設計人員各自為政,各自有自己的設計風格和習慣,同樣一個構件或者項目,不同的設計人員會有不同的設計方法。在監(jiān)獄保障房項目 BIM 方案開始實 施之前,首先制定了一套標準化的設計流程,采用統(tǒng)一規(guī)范的設計方式,各專業(yè)設計人員均需遵從統(tǒng)一的設計規(guī)則,大大加快設計團隊的配合效率,減少設計錯誤,提高設計效率。 在裝配式建筑設計中,各類預制構件的設計是關鍵,這就涉及到預制構件的拆分問題,在傳統(tǒng)的設計方式中,是由構件生產廠家,在設計施工圖完成后進行構件拆分,這種方式下,構件生產要對設計圖紙進行熟悉和再次深化,存在重復工作。裝配式建筑應遵循少規(guī)格、多組合的原則,在標準化設計的基礎上實現(xiàn)裝配式建筑的系列化和多樣化。在該項目設計過程中,事前確定好所采用的工業(yè)化結構體系,并按照統(tǒng)一模數(shù)進行構件拆分,精簡構件類型,提高裝配水平。 在以往的工業(yè)化建筑或者裝配式建筑中,預制構件是根據(jù)設計單位提供的預制構件加工圖進行生產,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 技術相關軟件中,有族的概念,根據(jù)這一設計理念,根據(jù)構件劃分結果并結合構件生產廠家生產工藝,建立起模塊化的預制構件庫,在不同建筑項目的設計過程中,只需從構件庫中提取各類構件,再將不同類型的構件進行組裝,即可完成最終整體建筑模型的建立。構件庫的構件種類也可以在其他項目的設計過程中進行應用,并且不斷擴充,不斷完善。
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