【學(xué)習(xí)園地】多圖詳解!裝配式建筑設(shè)計如何應(yīng)用BIM?
來源:網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請及時聯(lián)系。
裝配式建筑是設(shè)計、生產(chǎn)、施工、裝修和管理“五位一體”的體系化和集成化的建筑,而不是“傳統(tǒng)生產(chǎn)方式+裝配化”的建筑,用傳統(tǒng)的設(shè)計、施工和管理模式進(jìn)行裝配化施工不是建筑工業(yè)化。
裝配式建筑的核心是“集成”,BIM方法是“集成”的主線。這條主線串聯(lián)起設(shè)計、生產(chǎn)、施工、裝修和管理的全過程,服務(wù)于設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)維、拆除的全生命周期,可以數(shù)字化虛擬,信息化描述各種系統(tǒng)要素,實現(xiàn)信息化協(xié)同設(shè)計、可視化裝配,工程量信息的交互和節(jié)點(diǎn)連接模擬及檢驗等全新運(yùn)用,整合建筑全產(chǎn)業(yè)鏈,實現(xiàn)全過程、全方位的信息化集成。
一、BIM與標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計
1.標(biāo)準(zhǔn)化BIM構(gòu)件庫的建立
裝配式建筑的典型特征是采用標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)制構(gòu)件或部品部件。裝配式建筑設(shè)計要適應(yīng)其特點(diǎn),通過裝配式建筑BIM構(gòu)件庫的建立,不斷增加BIM虛擬構(gòu)件的數(shù)量、種類和規(guī)格,逐步構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制構(gòu)件庫。
2.可視化設(shè)計
BIM應(yīng)用有利于通過可視化的設(shè)計實現(xiàn)人機(jī)友好協(xié)同和更為精細(xì)化的設(shè)計。
外墻板可視化設(shè)計
3.BIM構(gòu)件拆分及優(yōu)化設(shè)計
鋁模板系統(tǒng)組裝簡單、方便,平均重量在20kg左右,完全由人工搬運(yùn)和拼裝,不需要任何機(jī)械設(shè)備的協(xié)助,而且系統(tǒng)設(shè)計簡單,工人上手速度和模板翻轉(zhuǎn)速度很快。熟練的安裝工人每人每天可安裝20-30平方米,大大節(jié)約人工成本。
外墻板數(shù)量優(yōu)化
加工圖
4.BIM協(xié)同設(shè)計
BIM模型以三維信息模型作為集成平臺,在技術(shù)層面上適合各專業(yè)的協(xié)同工作,各專業(yè)可以基于同一模型進(jìn)行工作。
BIM模型還包含了建筑的材料信息、工藝設(shè)備信息、成本信息等,這些信息可以用來進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,從而使各專業(yè)的協(xié)同達(dá)到更高層次。
協(xié)同設(shè)計—碰撞檢查
5.BIM性能化分析
通過對項目日照、投影的分析模擬,可以幫助設(shè)計師調(diào)整設(shè)計策略,實現(xiàn)綠色目標(biāo),提高建筑性能。
CFD流場模擬
Ecotect日照模擬
二、BIM與工廠化生產(chǎn)
主要從兩個方面分析:鋁模板租賃與購買哪個更經(jīng)濟(jì);鋁模板、木模板、大鋼模板成本對比。
1.構(gòu)件加工圖設(shè)計
通過BIM模型對建筑構(gòu)件的信息化表達(dá),構(gòu)件加工圖在BIM模型上直接完成和生成,不僅能清楚地傳達(dá)傳統(tǒng)圖紙的二維關(guān)系,而且對于復(fù)雜的空間剖面關(guān)系也可以清楚表達(dá),同時還能夠?qū)㈦x散的二維圖紙信息集中到一個模型當(dāng)中,這樣的模型能夠更加緊密地實現(xiàn)與預(yù)制工廠的協(xié)同和對接。
構(gòu)件加工圖
構(gòu)件生產(chǎn)模擬
2.通過CAM實現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的數(shù)字化制造
借助工廠化、機(jī)械化的生產(chǎn)方式,采用集中、大型的生產(chǎn)設(shè)備,只需要將BIM信息數(shù)據(jù)輸入設(shè)備,就可以實現(xiàn)機(jī)械的自動化生產(chǎn),這種數(shù)字化建造的方式可以大大提高工作效率和生產(chǎn)質(zhì)量。
比如現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了鋼筋網(wǎng)片的商品化生產(chǎn),符合設(shè)計要求的鋼筋在工廠自動下料、自動成形、自動焊接(綁扎),形成標(biāo)準(zhǔn)化的鋼筋網(wǎng)片。如果能打通設(shè)計信息模型和工廠自動化生產(chǎn)線之間的協(xié)同瓶頸,實現(xiàn)CAM將指日可待。
三、BIM與裝配化施工
1.施工現(xiàn)場組織及工序模擬
將施工進(jìn)度計劃寫入BIM信息模型,將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D模型中,就可以直觀、精確地反映整個建筑的施工過程。提前預(yù)知本項目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡,總體計劃、場地布置是否合理,工序是否正確,并可以進(jìn)行及時優(yōu)化。
施工過程模擬
2.施工安裝培訓(xùn)
通過虛擬建造,安裝和施工管理人員可以非常清晰地獲知裝配式建筑的組裝構(gòu)成,避免二維圖紙造成的理解偏差,保證項目的如期進(jìn)行。
3.施工模擬碰撞檢測
通過碰撞檢測分析,可以對傳統(tǒng)二維模式下不易察覺的“錯漏碰缺”進(jìn)行收集更正。如預(yù)制構(gòu)件內(nèi)部各組成部分的碰撞檢測,地暖管與電器管線潛在的交錯碰撞問題。
碰撞檢測
4.復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的施工模擬
通過施工模擬對復(fù)雜部位和關(guān)鍵施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)行提前預(yù)演,增加工人對施工環(huán)境和施工措施的熟悉度,提高施工效率。
關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工模擬
四、BIM與一體化裝修
1.裝修部品產(chǎn)品庫的建設(shè)
土建裝修一體化作為工業(yè)化的生產(chǎn)方式可以促進(jìn)全過程的生產(chǎn)效率提高,將裝修階段的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計集成到方案設(shè)計階段可以有效地對生產(chǎn)資源進(jìn)行合理配置。
精裝產(chǎn)品庫建設(shè)
2.可視化設(shè)計
通過可視化的便利進(jìn)行室內(nèi)渲染,可以保證室內(nèi)的空間品質(zhì),幫助設(shè)計師進(jìn)行精細(xì)化和優(yōu)化設(shè)計。整體衛(wèi)浴等統(tǒng)一部品的BIM設(shè)計、模擬安裝,可以實現(xiàn)設(shè)計優(yōu)化、成本統(tǒng)計、安裝指導(dǎo)。
家居庫
3.信息化集成
產(chǎn)業(yè)鏈中各家具生產(chǎn)廠商的商品信息都集成到BIM模型中,為內(nèi)裝部品的算量統(tǒng)計提供數(shù)據(jù)支持。對裝修需要定制的部品和家具,可以在方案階段就與生產(chǎn)廠家對接,實現(xiàn)家具的工廠批量化生產(chǎn),同時預(yù)留好土建接口,按照模塊化集成的原則確保其模數(shù)協(xié)調(diào)、機(jī)電支撐系統(tǒng)協(xié)調(diào)及整體協(xié)調(diào)。
精裝集成衛(wèi)浴
4.裝配式裝修
裝修設(shè)計工作應(yīng)在建筑設(shè)計時同期開展,將居室空間分解為幾個功能區(qū)域,每個區(qū)域視為一個相對獨(dú)立的功能模塊,如廚房模塊、衛(wèi)生間模塊。在模塊化設(shè)計時,綜合考慮部品的尺寸關(guān)系,采用標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)對空間及部品進(jìn)行設(shè)計,以利于部品的工廠化生產(chǎn)。
一體化裝修流程
五、BIM與信息化管理
1.經(jīng)濟(jì)算量分析
經(jīng)濟(jì)算量的主要原則是做到“準(zhǔn)量、估算”,按照工業(yè)化建筑的組成及計價原則分為預(yù)制構(gòu)件部分和現(xiàn)澆構(gòu)件部分。通過分類統(tǒng)計可以快速地對設(shè)計方案進(jìn)行工程量分析,從而進(jìn)行方案比選,再由確定的工程量結(jié)合地區(qū)的定額計算出本項目的工程量清單,實現(xiàn)在方案策劃階段對成本的初步控制。
2.RFID實現(xiàn)裝配式建筑質(zhì)量管理可追溯
實現(xiàn)在同一BIM模型上的建筑信息集成,BIM服務(wù)貫穿整個工程全生命周期過程。一方面,可以實現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)信息化;另一方面,可以將生產(chǎn)、施工及運(yùn)維階段的實際需求及技術(shù)整合到設(shè)計階段,在虛擬環(huán)境中預(yù)演現(xiàn)實,真正實現(xiàn)BIM信息化應(yīng)用的信息集成優(yōu)勢。通過在預(yù)制構(gòu)件中預(yù)埋芯片等數(shù)字化標(biāo)簽,在生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工、管理的各個重要環(huán)節(jié)記錄相應(yīng)的質(zhì)量管理信息,可以實現(xiàn)建筑質(zhì)量的責(zé)任歸屬,從而提高建筑質(zhì)量。
BIM服務(wù)于全生命周期過程
3.利用BIM云平臺實現(xiàn)適時、全球化、數(shù)字化的管理
BIM信息化技術(shù)與云技術(shù)相結(jié)合,可以有效地將信息在云端進(jìn)行無縫傳遞,打通各部門之間的橫向聯(lián)系,通過借助移動設(shè)備設(shè)置客戶端,可以實時查看項目所需要的信息,真正實現(xiàn)項目合作的可移動辦公,提高項目的完成精度。