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BIM技术在预制装配式住宅中的运用

2016/6/1 13:40:07      点击:

 产业化的住宅生产方式要求实现全产业链的、全生命周期的管理,这与BIM技术所擅长的全生命周期管理理念不谋而合。此外,在产业化住宅建造过程中也有对BIM技术的实际需求,如住宅设计过程中的空间优化,在减少错漏碰缺、深化设计需求、施工过程的优化和仿真、项目建设中的成本控制等。 
    预制装配式技术面临挑战上海城建钱柜777娱乐手机官网钱柜娱乐777手机客户端负责的大型居住社区浦江基地保障房工程将BIM技术应用于从设计到施工的各个阶段,取得了良好成效。BIM源自建筑全生命周期管理理念,从某种意义上说发源于制造业PDM(产品数据管理)。可以看到,目前很多建筑业的BIM软件最早多来源于机械、航空、造船等制造业的PDM软件。对于制造业的PDM,其管理的最基本单位是“零件”。传统的采用现浇方式的建筑,其“零件”的概念不是很明晰,而预制装配式建筑主要由预制的“柱、梁、板、楼梯、阳台”等构件组成。产业化住宅是最接近制造业生产方式的一种建筑部品,也非常适用于采用类似制造业的方法进行管理,所以BIM在住宅产业化中的应用有天然优势。据悉,该工程总建筑面积51459.82平方米,地上部分44959.79平方米、地下部分6500.03平方米。地块采用预制装配整体式混凝土住宅技术体系。住宅建筑全部由14层18层的高层住宅组成,预制率50%-70%。作为一个保障房项目,该工程的挑战面临设计、生产、施工工期紧、质量要求高等问题。采用预制装配式技术,要在短时间内高质量地完成从设计到施工的全部工作,建筑信息的传递及协调工作尤为重要。主要挑战有3方面:第一,深化设计阶段,预制构件相互间的碰撞检查细度要精确到钢筋级别,在短时间内传统的人员凭借经验观察二维图纸识别法已不可能完成。第二,构件生产阶段,生产厂家对万余预制构件的图纸消化及计划、生产、供货也是一个挑战。第三,施工阶段的快速准确的构件定位、高质量的安装需要新的技术支持。实现了项目深化设计基于以上项目挑战,钱柜777娱乐手机官网组建了BIM仿真研究中心,通过BIM技术,实现了信息化的项目管理。在深化设计阶段采用了信息粒度达到钢筋级别的碰撞检查,建立了基于BIM及物联网技术的PC构件生产及施工管理系统,研发了RFID芯片及现场手持设备。
    在BIM建模阶段主要采用Revit系列三维建模软件平台,由不同的设计人员为该项目创建建筑、结构、给排水三维信息化模型,建模阶段在Autodesk协同环境中完成,准确高效。工程有一个明显特点,即项目全生命周期均在上海城建钱柜777娱乐手机官网内部单位实施。钱柜777娱乐手机官网子钱柜娱乐777手机客户端上海市地下空间设计研究总院承担了项目全过程的BIM总体协调任务,为此钱柜777娱乐手机官网组建了以上海市地下空间设计研究总院设计人员为核心的17人BIM团队,保证了项目的运行。技术创新让施工记录可追溯在2D环境下,每一张图纸都是一个单独的“迷你项目”,先从平面开始绘制,然后画立面、剖面,再按照项目进展更改所有的图纸。永无休止地修改、再修改成为建筑师繁重冗长工作的一个重要原因,占用了大量宝贵的时间和精力。而BIM技术改变了这种工作方式。在虚拟建筑中做设计,设计过程的核心是模型而不是图纸,所有的图纸都直接从模型中生成,图纸成为设计的副产品。浦江基地保障房工程中,利用虚拟建筑模型,建筑师可以根据自己的需要在任何时候生成任意视图。平面图、立面图、剖面图、3D视图甚至大样图,以及材料统计、面积计算、造价计算等等都从建筑模型中自动生成。事实上,只是根据需要从一个单一的存储了所有信息的数据库中提取所需的资料,所有的图纸都是同样的数据信息的不同表达方式,所有的报表都是对相关信息的归类和统计。在项目的应用中,运用BIM技术创建的虚拟建筑模型中包含着丰富的非图形数据信息,提取模型中的数据,导入各专业分析模拟软件中,即可进行结构性能分析、日照分析、风流体分析、能耗分析、消防疏散分析等。采用BIM先进质量技术方法和管理经验,可以降低信息传递过程中的衰减,提高施工质量,加强施工过程中的安全管理。利用手持平板电脑及RFID芯片,开发施工管理系统,可指导施工人员吊装定位,实现构件参数属性查询、施工质量指标提示等,将竣工信息上传到数据库,做到施工质量记录可追溯。浦江基地保障房工程BIM技术应用贯穿设计到施工的各个阶段。除应用BIM软件进行建筑信息管理之外,还拓展应用了大量其他领域的技术,包括虚拟现实技术、数据分析与数据挖掘技术、物联网、三维激光扫描、云计算、移动设备。整合大量技术将BIM技术带到施工现场,是项目的一项重要实践与创新。