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城市综合体装配式建筑中的 BIM+ 集成化应用

2020-02-28霍如礼史建勋张晓斌

绿色建筑 2020年6期
关键词:集成化预制构件二维码

霍如礼,王 云,李 想,李 广,史建勋,张晓斌

(中国建筑第八工程局有限公司总承包公司,上海 201499)

随着建设领域的快速发展,BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)技术的应用已非常成熟,在当今项目管理模式中扮演着重要角色,越来越多的建筑企业和项目开始探索 BIM 技术的多专业、多层级应用,并形成了丰富多样的 BIM+ 集成化应用。以高精度的模型作为基础,提取传统二维图纸无法实现的项目所需信息,贯穿至设计、施工、技术、商务、安全、材料等项目管理应用中,以可视化、精细化的特点辅助项目管理。

当今建筑领域,装配式建筑已日趋成熟,并且广泛应用于公共建筑,但其在大型城市综合体项目中还是很少。框架结构与 PC 技术结合的工程特点是深化设计难、工期紧、场地布置复杂且预制构件容错率低,因此在此类建筑中探索 BIM+ 集成化的应用尤为重要。

1 工程概况

上海市奉贤区07F-01 地块城市综合体项目是一个集购物中心、商业街、商务办公楼、公交首末站(含社会停车)、地铁站为一体的大型城市综合体项目。地下2F 为现浇混凝土结构,地上为装配整体式框架结构及装配整体式框架-核心筒结构,设计有7万 m2的万达广场、约4万 m2的商业街和约5万 m2的高端写字楼。项目占地面积51879.1 m2,总建筑面积约 26.3 万 m2,预制装配率达 40%。主要预制构件包括预制叠合板、预制叠合梁、预制楼梯、预制柱等。

2 BIM+ 集成化应用

2.1 BIM 实施概况

以 BIM+ PM(Project Management,项目管理)集成应用为主线,围绕此核心开展各项 BIM+ 集成化应用,并贯穿整个项目施工全过程。这也是本项目 BIM 管理工作的关键。本项目 BIM+ 集成化应用主要分为 BIM+PM、BIM+数字化加工、BIM+3 D 扫描、BIM+ 虚拟现实、BIM+ 二维码、BIM+ 无人机等集成化应用。通过上述 BIM+ 集成化应用,辐射于项目各职能部门的系统性管理,提升总承包管理能力。

本工程结构形式为装配整体式框架结构,其决定结构 BIM 模型必须具备高精度的预制模型、统一标准的构件族、预制与现浇模型扣减等特点。

2.2 BIM+PM 集成应用

通过 BIM 软件与某 BIM 协同管理平台之间的数据转换接口,充分利用 BIM 的直观性、可分析性、可共享性及可管理性等特点,配合项目管理的流程、统计分析等手段,改变传统建筑项目管理模式。并以集成化的协同管理模式,实现工程数据的快速产生、共享,提高项目分析和决策能力。

2.3 BIM+ 数字化加工集成应用

利用 BIM 软件建立高精度预制混凝土构件族,在预制构件族中固化所有设计参数,确保预制构件模型中的几何参数可转化为数字化加工所需的数字模型,预制构件加工厂可根据该模型进行数字化加工。本工程预制构件种类繁多且复杂,BIM 工作室建立预制构件标准化族库,每个预制构件均采用参数化建模,并移交给构件厂参数化构件族模型用于预制构件生产的数字化加工。BIM+ 数字化加工集成应用既可缩短装配式建筑的建造周期,也容易掌控预制构件的加工质量,提高施工效率和工程质量。

2.4 BIM+3 D 扫描集成应用

利用三维激光扫描技术对预制构件质量数据进行采集、统计,并载入装配式建筑质检平台内与 BIM 质检信息对接比对,对不合格项进行跟踪、预警。检测内容包括预制构件外观尺寸、预制构件粗糙度、预制构件安装垂直度等内容。本工程采用 FARO Freestyle3D X 扫描仪,可快速且可靠的以三维方式记录空间、结构和物体并创建高精度点云,能够实现对预制构件结合面粗糙度、外观尺寸等进行检测,从而判断预制构件质量是否合格。

2.5 BIM+ 虚拟现实集成应用

采用先进的 BIM+VR 虚拟现实技术,建立与工地的实景模拟,以三维动态输出工地安全隐患场景,实现动态漫游、真实感受,最终现实预防安全事故的目的。另一方面,BIM 与虚拟现实技术的集成应用,可有效提高模拟的真实性,改变单纯利用 BIM 技术模拟的单一性,利用虚拟现实技术可将活生生的建筑展示在眼前,并且可将任意相关建筑信息整合于已建立的虚拟建筑场景,进行多维度信息交互。在虚拟的三维场景中,可以实时切换不同施工方案,有助于比较不同施工方案的优势与不足,以筛选最优施工方案。

2.6 BIM+ 二维码集成应用

利用 BIM 模型提前规划工程的质量样板,采用 BIM 样板模型结合二维码的形式,明确实体样板的做法、质量标准、验收标准等信息,以 BIM 质量样板指导实体工程的施工。同时,BIM+二维码的集成应用改变了传统质量验收方式,通过对实体构件张贴质量验收二维码,二维码中包含了构件在 BIM 模型中的位置及混凝土构件信息、实测实量数据、检查结论等相关验收信息,并将相关质量验收信息储存于协同管理平台内以便数据的保存。

2.7 BIM+ 无人机集成应用

对于大型装配式建筑而言,预制构件场地布置一直是难点及重点,只有合理有序的保证预制构件的堆场布置才能保证工期,这就要求项目部必须随时掌握施工现场的实时动态,并根据现场实时动态合理规划预制构件及其他材料堆场布置。传统的现场平面布置是根据二维平面图及现场勘查方可确定,这种方式无法保证高效的现场动态管理。但无人机与 BIM 技术的集成应用则有效解决了这一难题。无人机可快速捕获现场实时动态,并将场地实景反馈于 BIM 模型中,在 BIM 模型中快速合理的规划施工道路、临时设施及堆场的选址布置。通过 BIM+ 无人机集成应用,能在施工勘查过程中获取到更为精准的工程数据,合理进行施工组织,提升施工效率。

3 结语

随着 BIM 技术的发展,越来越多企业和项目开始探索更深层次的 BIM 应用。从过去的单一型应用转变为多样化应用,从点对点应用转变为协同管理应用,从基础型应用转变为集成化应用,但目前在大型城市综合体项目中的 BIM+ 集成化应用可借鉴的经验尚少。本项目通过对 BIM 各类集成化应用的探索与研究,制定了 BIM 实施策划和建模标准,进行了技术、质量、安全、生产、物料等全方位的分析应用,在总承包项目管理中扮演着重要角色,也为 BIM+ 集成化应用提供了良好的借鉴。

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