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基于BIM技术的装配式建筑研究—以武汉中心项目为例

2020-10-21杨晓萌杨恒喜李玉凤

神州·上旬刊 2020年7期
关键词:装配式建筑信息

杨晓萌?杨恒喜?李玉凤

摘要:BIM技术是集成整个建筑工程项目中各有关参与方数据信息,构建的一个数据平台,该模型可以完整准确的提供整个建筑工程项目信息。本文以武汉中心项目为例,采用BIM三维建筑设计方式,直观展现了建筑工程项目的全貌、各个构件连接、细部做法以及管线排布等,使设计师可以更加清晰的掌控项目设计节奏,提升设计质量和效率。BIM技术集成整个建筑项目中各部门的数据信息,BIM模型本身就是一个数据集成模型。该模型可以完整准确的提供整个建筑工程项目信息。

关键词:BIM技术;装配式建筑

新型装配式建筑是设计、生产、施工、装修和管理“五位一体”的系统化和集成化建筑,不是“传统生产方式+装配化”建筑。新型建筑工业化应具备五大特点:“标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理”。装配式建筑核心是“集成”,BIM(Building Information Modeling)则是“集成”的主线,串联设计、生产、施工、装修和管理全过程,服务于设计、建设、运维、拆除全生命周期。本文利用BIM技术对武汉中心项目装配式建筑进行研究,以探讨BIM技术在建筑学中的可行性,实效性。

一、工程概况

武汉中心占地约2.81公顷,总建筑面积359270.94平方米,其中,地上建筑面积272652.53平方米,地下建筑面积86618.41平方米,设置1300个机械式停车位,建筑高度为438米,层数为88层。

二、BIM应用的指导原则

1.基于BIM技术的可视化交底

通过BIM顾问的收资和资料梳理整合来督促各方工作,BIM顾问从信息整合的角度提供各类报表,并通过基于BIM模型的信息交互平台来进行项目的辅助管理,以提升项目管理的效率和效益。

2.运用BIM技术进行图纸深化

根据BIM的设计图纸建立的模型,来进一步进行碰撞检查,根据碰撞问题的汇总,明确各个问题的解决方案。根据BIM模型内各管线的设计分布,提前对各专业的管线、桥架与地面的净高分析,逐步明确最优的施工方案,避免了常规实体样板设计方案造成的多次施工问题。

3.施工阶段BIM技术的应用

施工初期應利用BIM技术做出大体规划,来判断需要多深的地基才可以满足工程需要,并且不影响地下管道的使用。

在施工初期,运用无人机和激光扫描仪对现场的实际地貌进行分析以及信息采集,并将采集到的照片、视频迅速形成模型。通过建立的真实地表模型,结合运用BIM技术创建的地基设计模型,从而准确判断需要的开挖土石方工程量。

4.项目主体结构检查

运用激光扫描仪对施工现场的实体进行成像,通过成像的不同颜色,生成现场实体质量的模拟图形,根据颜色变化,即清晰、准确的看到工程实体的质量状态。

5.施工现场的平面设计

利用BIM技术进行可视化交底,对施工现场进行模拟排布,包括土方挖及外运路线的模拟,起重机和挖掘机的选择,以及不同施工阶段对施工场地的不同需求,通过对比,确定效率最高,成本最低的方案,减少了材料的二次倒运。

三、BIM实施的关键问题

1.交付成果的一致性

BIM成果的交付,应与设计图纸和竣工图纸一致,应与现场实际一致,BIM模型和BIM信息应准确反映建筑物楼宇的真实状态和真实建造信息。

2.实施过程的同步性

BIM实施过程中,应与实物楼宇的实际进度保持同步性,过程中的数字楼宇BIM模型和BIM信息应及时更新,确保模型处于完善的可用状态。

3.工作职责的一致性

BIM在实施过程中,业主方应作为主导方保证各参与方对 BIM顾问的工作提供必要配合,保证BIM顾问所获得信息的真实性、及时性、准确性和完善性。BIM顾问在BIM实施过程中作用凸显,作为信息的整合管理者,对数字楼宇的规划、构建、完善、应用和系统集成负责,在建设全过程保证各方工作职责的一致性,避免要素考虑不全或职责变换造成BIM实施不当而无法实现BIM全生命周期的价值。

4.数据分类标准的一致性

BIM数据标准应在实施过程中不断反馈修正,及时更新,并保证在项目全生命周期数据分类标准的一致性。[1]应充分考虑与Ominiclass标准、Uniformat标准和Cobie标准的互用兼容性。

四、BIM应用亮点提炼

1.幕墙BIM应用

武汉中心的外形是由不规则的曲面组成,形式复杂多变,利用三维设计软件Catia对武汉中心外形进行参数化找形。通过对垂直高度0米、167米以及438米处截面的参数控制,迅速地调整整个建筑的外形,进行方案比选。

外形方案确定以后,将Catia模型根据建筑层高进行切片,从而得到每层轮廓线,导出DWG格式文件完成幕墙招标图设计。

2.方案优化与性能化分析

利用BIM软件对武汉中心项目进行模型构件,并将模型导入到专业分析软件中,进行性能化分析,从而对方案进行优化和筛选,确认最终的建筑方案。

针对不同的建筑方案,采用不同的结构体系,并利用BIM软件进行模型构建,并将结构模型导入到专业的结构计算软件中计算和分析

3.设计配合与成果校核

利用Revit系列软件对不同专业的设计图纸进行模型构建,实时、可视化地与设计师进行沟通交流,直观地反映并完善设计师的构想,同时利用BIM软件的平台功能,将不同专业的模型相互链接,对整个建筑的设计成果进行校核。

五、结语

通过BIM技术在武汉中心项目装配式建筑中的实践应用,达到对BIM理解的升华,并达成这样的共识:今后建造过程中公司领导只要对BIM工具予以足够重视并将BIM平台构建并管理好,将BIM流程梳理好,将BIM工作方法应用好,将BIM思想理解好,并特别关注信息标准的制定和管理,工作流程的梳理和执行,逐步形成完善的BIM项目标准和企业标准,才能让BIM技术更好地服务于建筑行业,为尽快跨入第五代管理奠定基础,

参考文献:

[1]白庶.BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析[J].建筑经济,2015,3(11):106-109.

[2]常春光.基于BIM 和RFID技术的装配式建筑施工过程管理[J].沈阳建筑大学学报(社会科学版).2015(2):170-174.

[3]何海芹.BIM技术在SI住宅上的应用初探[J].中国住宅设施,2014(1):74-77.

作者简介:杨晓萌(1999.7-)女,籍贯:山东省聊城市,学历:本科在读,就读于:青岛工学院,2017级建筑工程学院土木工程专业,研究方向:建筑中所包含的技术,以及BIM应用发展方向。

杨恒喜,男,研究生学历,山东莘县甘泉路初级中学教师。

李玉凤,女,本科学历,山东莘县甘泉路初级中学教师。

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