【學習園地】多圖詳解!裝配式建築設計(jì)如何(hé)應用BIM?

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裝配(pèi)式建築是設計、生產、施(shī)工、裝修和管理“五位一體”的體係(xì)化和集成化的建築,而不是“傳統生產方式+裝配化”的建築,用傳(chuán)統的設計、施工和管理模式進行裝配化施工不(bú)是建築工業化。
裝配式建築的核心是“集成”,BIM方法是“集成(chéng)”的主線。這條主線串聯起設計(jì)、生(shēng)產、施工、裝修和管理的全過程,服務於(yú)設計、建設、運維、拆除的全生命周期,可以數(shù)字化虛擬(nǐ),信息化描述各種係統要素,實現信(xìn)息化協同設計、可視(shì)化裝配,工程量信(xìn)息(xī)的(de)交互和(hé)節點連接模擬(nǐ)及檢驗等全新運用,整合建築全產業鏈,實現全過程、全方位的信息(xī)化集成。
一(yī)、BIM與(yǔ)標準化設計
1.標準化BIM構件庫(kù)的(de)建立(lì)
裝配(pèi)式建築的典(diǎn)型特征是采用標準化的預製(zhì)構件或部品部件。裝配式建築設計要適應其特點,通過裝配式(shì)建築(zhù)BIM構件庫的建立,不斷增加(jiā)BIM虛擬構件的數量、種類和規格,逐(zhú)步構建標準化(huà)預製構件庫。

2.可視化設計
BIM應用有利於通過可視化的設計實現人機友好協同和更為精細化的設計。

外(wài)牆板可(kě)視化設計
3.BIM構件拆分及(jí)優化設計
鋁(lǚ)模板係(xì)統組裝簡單、方便,平均重量在20kg左(zuǒ)右,完全由人(rén)工搬運和拚裝,不需要任何機械設備的協(xié)助,而且係統設計簡單,工人上手速(sù)度和模板翻轉速度很快。熟練的安裝工人每人每天可安裝20-30平方米,大大節約人工成本。

外牆板(bǎn)數量優化

加工圖
4.BIM協同設(shè)計
BIM模型以三維信息模型作為(wéi)集成平台,在技術(shù)層麵上適合各專業的協同工作,各專業(yè)可以基於同一模(mó)型進行工作。
BIM模型還包(bāo)含了建築的材料信息、工藝設備信息、成本信息等,這些信息可以用來進行數據分析,從而使各專業的協同達到更高層次。

協(xié)同設計—碰撞檢查
5.BIM性能化分析
通過對項目日照、投影的(de)分析模擬,可以(yǐ)幫助設計師調整設計策略,實現綠色目標,提高建築性能。

CFD流場模擬(nǐ)

Ecotect日照模擬
二(èr)、BIM與工廠化生產
主要從兩個方麵分析:鋁模板租賃與購買哪個更經(jīng)濟;鋁模(mó)板、木模板、大鋼模板成本對比。
1.構件加工圖設計(jì)
通過(guò)BIM模型對建築構件的信息化(huà)表達,構件加工圖(tú)在BIM模型上直接完成(chéng)和生成,不僅能清楚地傳達(dá)傳統圖紙的二維關係,而(ér)且對於複雜的空間剖麵(miàn)關(guān)係也可(kě)以清楚表達,同時還能夠將離(lí)散的二維圖紙(zhǐ)信息集中到一個(gè)模型當中,這樣的(de)模型能夠更加(jiā)緊密地實現與預製工廠的協同(tóng)和對接。

構件加工圖

構件生產模擬
2.通過CAM實現預製構(gòu)件的數字化製造
借助工廠(chǎng)化、機械(xiè)化的生產方式,采用集中、大型的生產設備,隻需要將BIM信息數據輸入設備,就可以實現機械的自動化生產,這(zhè)種數字化建造的方式(shì)可以(yǐ)大大提高工作效(xiào)率和生產質量。
比如現在已經實現了鋼(gāng)筋網(wǎng)片(piàn)的商(shāng)品化生產,符合設計要求的鋼筋在工廠自(zì)動(dòng)下料、自動成(chéng)形、自動焊接(綁紮),形成標準化的鋼筋網片。如果(guǒ)能打(dǎ)通設計信息模型和工廠自動化生產線之間的協同瓶頸,實現CAM將指日可待。
三、BIM與裝配化施工
1.施工現場組織及工(gōng)序模(mó)擬
將施工進度計劃寫入BIM信(xìn)息模型,將(jiāng)空間信息與時(shí)間信息整(zhěng)合在一個可視的4D模型(xíng)中,就可以直觀、精確地反映整個(gè)建築的施工過程。提前預知(zhī)本項目主(zhǔ)要施工的控製方法、施工安排是否均衡,總(zǒng)體計劃、場地布置是否合理,工序是否正確,並可以進行及時優化。

施工過程模擬
2.施工安(ān)裝培訓
通過虛擬建造,安裝(zhuāng)和施工管理人員可以非常清晰地獲知裝配式建(jiàn)築的組裝構成,避免二維圖紙造(zào)成的理解(jiě)偏差,保證項(xiàng)目的如期進行。
3.施工模擬碰撞檢測(cè)
通過碰撞檢測分析,可以對傳統二維模式下不易(yì)察覺(jiào)的“錯漏碰缺”進行收(shōu)集更(gèng)正。如預製構件內部各組成部分的碰撞檢測,地暖管與電器管線(xiàn)潛在的交錯(cuò)碰撞問題(tí)。

碰撞檢測
4.複雜節點的施工模擬
通過施工模擬對複雜部位和關鍵施工節點進行提(tí)前預演,增(zēng)加工人對施工環境和施工措施的(de)熟悉度,提高施工效率。

關鍵節點施工模擬
四、BIM與一體化裝(zhuāng)修
1.裝修部品產品庫的建設
土建裝修一體化作為工業化的(de)生產方式可以促(cù)進(jìn)全過程的生產效率提高,將裝修階段的標準化設計集成到方案設計階段可以有效地對生產資源進行合理配置。

精裝產品庫建設
2.可視化設計
通過(guò)可視化(huà)的便(biàn)利進行室內(nèi)渲染,可以(yǐ)保證(zhèng)室(shì)內的空間品質,幫(bāng)助設(shè)計師進行精細化和優化設計。整體衛浴等統一部品(pǐn)的BIM設計、模擬安裝,可以(yǐ)實現設計優化、成本統計、安裝指導。

家(jiā)居庫
3.信息化(huà)集(jí)成
產業鏈中各家具(jù)生產廠(chǎng)商的商品信息都集成到BIM模型中,為內裝部品的算量統計提供數據支持(chí)。對裝修需要定製的部品和家具,可以在(zài)方案階段就與生產廠家(jiā)對接,實現家具的工(gōng)廠批量化生產,同時預留好土建接口,按照模塊化集成的(de)原則確保其模數協調、機電(diàn)支(zhī)撐係統協調及整體協調。

精裝集成衛(wèi)浴
4.裝配式裝修(xiū)
裝修設計工作應在(zài)建築設計時同期開展,將(jiāng)居(jū)室空間分解為幾個功能區域,每(měi)個(gè)區域視為一個相(xiàng)對獨立的功能模塊,如廚房模塊、衛生間模塊。在模塊(kuài)化設計時,綜合考(kǎo)慮部品的尺寸關(guān)係,采用標準模數對空間及部品進(jìn)行設計,以利於部品的工廠化生產。

一(yī)體化裝修流程
五、BIM與(yǔ)信息化管理
1.經濟算量分析
經濟(jì)算量的主要原則是做到“準量、估算”,按照工業化建築的組成及計價原則分為預製構件部分和現澆構件部分(fèn)。通過分(fèn)類統計可以快速地對設計方案進行工程量分析,從而進行方案(àn)比選,再由(yóu)確定的工程量結合地區的定額計算出(chū)本項目的工程量清單,實現在方案策劃階段(duàn)對成本的初步控製。

2.RFID實現裝配式建築(zhù)質(zhì)量管理可追溯
實現在同一BIM模型上的建築信息集成,BIM服務貫穿整個工程全生命周期過程。一方麵,可以實現住(zhù)宅產業信息化;另一方麵,可以將生產、施工及運維階段的(de)實際需求及技(jì)術整合到設計階段,在虛(xū)擬環境(jìng)中預演現實,真正實現(xiàn)BIM信息化應用的信息集成優(yōu)勢。通過(guò)在(zài)預製構件中預埋芯片等數字(zì)化標簽,在生產、運(yùn)輸、施工(gōng)、管理的各個重(chóng)要環節記錄相應的質量管(guǎn)理信息,可以實現建築質量的責(zé)任歸屬,從而提高建(jiàn)築(zhù)質量。
BIM服務於全生命周期過程
3.利用BIM雲平(píng)台實現適時、全球(qiú)化、數字化的管理
BIM信息化技術與雲技術相結合,可以有效地將信息在雲端進行無縫傳遞,打通各部門之間的(de)橫向聯係,通過借助移動設備設置客(kè)戶端,可(kě)以實時查(chá)看項目所需要(yào)的信息,真正實(shí)現項目合作(zuò)的可移動辦公,提高項目的完成精度。



