bim的装配式建筑拆分与节点深化的解决方案论文_胡辉

bim的装配式建筑拆分与节点深化的解决方案论文_胡辉

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摘要:随着经济的发展,建筑产业逐渐兴盛,大规模的建筑群和高层建筑不断出现,这也对建筑行业的施工管理、技术设计水平提出了更高的要求。基于BIM的装配式建筑设计区别于传统的建造方式,在信息互联方面表现的更为紧密,其可以提供大量可靠、准确的信息,全面提升装配式建筑的建设水平,成为当今建筑行业发展面临的全新挑战。

关键词:BIM 装配式建筑 拆分节点

1.基于BIM的装配式建筑三维构件拆分

在装配式建筑中要做好预制构件的“拆分设计”,俗称“构件拆分”。装配式建筑在传统的设计方法中是通过预制构件加工图来表达预制构件的设计,其平立剖面图纸还是传统的二维表达形式。

基于BIM的装配式建筑三维构件拆分所产生的信息化数据,可以得出建筑构件的体积、空间位置、拓扑关系等工程信息,能够反应出构件之间的互动性和反馈性。在BIM中,由于整个过程都是可视化的,不仅可以展示三维效果,更重要的是在三维上解决了传统的装配式建筑拆分问题。

2.基于BIM的装配式建筑碰撞检查与节点深化

传统的装配式建筑在连接安装技术过程中存在节点内构件难以定位、易干涉和预埋钢筋之间冲突和碰撞等问题。

基于BIM的装配式建筑节点深化方案能利用BIM的装配式建筑模型,把可能发生在现场的冲突与碰撞在BIM模型中进行事先消除。BIM软件能对建筑模型进行碰撞检测,这种检测不仅可以发现构件之间是否存在干涉和碰撞,还可以检测构件的预埋钢筋之间是否会冲突和碰撞,根据碰撞检测的结果,可以优化节点的设计并完成深化设计图纸。

3.基于BIM的装配式建筑三维施工模拟

传统的装配式建筑还未开拓三维方向上的施工模拟技术,缺少施工模拟更是易引起生产效率低下的问题。

基于BIM的装配式建筑三维施工模拟集成了材料、场地、机械设备、人员甚至天气情况等诸多信息,实现了PC构件三维化生产与施工安装。通过4D施工进度模拟,可以直观地反映施工的各项工序,方便施工单位协调好各专业的施工顺序、提前组织专业班组进场施工、准备设备、场地和周转材料等。

4.基于BIM的装配式建筑芯片信息技术

在传统的装配式建筑项目中,存在许多管理层面不完善的问题。要解决装配式建筑中的管理问题,协调好设计与施工间的关系,使各阶段、各参与方之间的信息流通,共享是一个关键问题。

基于BIM的装配式建筑芯片信息技术可以很好地解决这些问题,在设计阶段,BIM模型可以很好地对各专业工程师的设计方案进行协调,对方案的可施工性和施工进度进行模拟,解决施工碰撞等问题。将构件和芯片信息配合应用,进行施工进度的信息采集工作,即时将信息进行传递,进而在BIM模型中表现实际与计划的偏差。如此,可以解决装配式建筑后期维护和档案查询问题。

5.基于BIM的装配式建筑,通过预制配件内置芯片信息,保持装配式建筑信息的可操作性管理。

基于BIM的装配式建筑拆分与节点深化的解决方案解决了传统二维装配化所带来的问题。基于BIM的装配式建筑模型中进行整体模型三维拆分,将每个构件信息独立出来,再通过节点三维钢筋的碰撞优化,形成生产构件厂家三维生产构件的依据。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆再通过3D虚拟建造与模拟施工模型会准确显示出构件应在的位置和搭接顺序,完成模型交付,确保施工安装能够顺利完成,解决了基于BIM的装配式建筑拆分与节点深化问题。

国外装配式建筑发展已经到了相对成熟、完善的阶段。美国、日本、澳大利亚、法国、瑞典是最具典型的国家。在国外,BIM 技术已经作为业主选择设计单位和施工企业的考核标准。利用技术平台形成多项目、多专业参与协同作业的新模式,目前已经形成了比较完善的集成项目交付(Integrated Project Delivery IPD)模式。

6拟达到的主要技术、经济指标和社会效益:

1.通过Autodesk Revit软件进行BIM模型构件的3D拆分装配工作(含钢筋与混凝土),并进行深化加工,应用于虚拟建造模拟施工。

2.基于BIM的装配式建筑模型对不同类型的节点进行深化,生成各自的参数节点

检测装配式构件的预埋钢筋之间是否会冲突和碰撞,优化节点的设计并完成深化设计图纸。

3.预制构配件内置芯片信息,对预制构配件进行全过程的追踪控制,在建成后使装配式建筑在寿命周期不同阶段内进行可操作性管理。

社会效益:

1.基于BIM的装配式建筑实现了可视化构件拆分设计模式。

2.基于BIM的装配式建筑优化了节点设计,加工施工的误差概率大大减小。

3.对未来的三维模型信息化设计、制造、管理打下基础。

基于BIM的装配式建筑作为一种产业模式,促进了装配式建筑的发展进程,更是今后建筑技术行业的发展趋势。

7 拟采用的技术路线

Autodesk Revit软件专为建筑信息模型(BIM)而构建。在装配式建筑产业中,建筑构件的工业化程度比较高,标准件应用得较多,而Revit的强大的族功能,正好能解决这些构件的制作、管理和重复利用;另外,Autodesk Revit搭配Autodesk Navisworks软件更能应用于施工4D模拟设计,是设计和施工管理专业人员使用的一款全面审阅解决方案,用于保证项目顺利进行精确地再现设计意图,制定准确的四维施工进度表,超前实现施工项目的可视化。在实际动工前,就可以在真实的环境中体验所设计的项目,满足基于BIM的装配式建筑在解决拆分与节点深化方面的要求。

结语

相对于国外,国内装配式建筑一直存在推行力不强的问题。其原因是国内的标准体系还不够完善且研发和投入成本相对较高。随着近些年建筑行业对计算机辅助技术要求的不断提高,目前BIM 技术的应用已被明确写入建筑发展的“十二五”规划,但在基于BIM的装配式建筑拆分与节点深化的研究课题方面仍存在空缺。因此,本次项目课题基于BIM的装配式建筑拆分与节点深化的解决方案在装配式建筑项目设计生产施工过程中具有很大的意义。

参考文献:

[1]赵亚军,BIM 技术在新型建筑工业化中的应用解析,中国建设信息,2014.3;

[2]罗志强,赵永生,BIM技术在装配化建筑中的应用初探,聊城大学学报(自然科学版),2015;

[3]纪颖波,周晓明,李晓彤,BIM 技术在建筑工业化中的应用,建筑经济,2013;

[4]郭云鹏,绿色建筑全生命周期中的BIM技术应用策略研究,哈尔滨工业大学,2013.

论文作者:胡辉

论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期

论文发表时间:2020/4/7

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