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BIM技术
在建筑结构产业化住宅设计中的应用文/田雪晶于劲
BIM是三维的理念,是可以提升工程建设行业从策划、设计,施工、运营全产业链各个环节质量和效率的系统工程。重点在于 Information的体现,而不是Modeling.而诸如Autodesk Revit,TEKLA, FacilityManagement等软件只是实现BIM理念的计算机辅助工具。在运用这些工具建立模型时会赋予各构件信息,如构件的材料、尺寸、配筋等等,模型具有三维可视化功能,能够使每个构件的属性、信息一目了然。传统的三维软件如3DMAX却只有展示模型的功能,不能体现模型自身的信息。
一、BIM国内外的发展现状
国外BIM技术的研究和开发起步早,并已验证BIM技术的应用潜力。时至今日,美国大多建筑项目都已应用BIM技术。在政府的引导推动下,已组建了许多相关BIM的协会,形成了行业标准。日本、新加坡及我国香港地区的BIM发展态势、应用水平都很不错,但与美国BIM的应用层次还有一定差距。
国外应用BIM技术的主要特征有两点:一是BIM技术已受到广泛重视,成为设计和施工企业承接项目的必要条件,同时,BIM技术专业咨询公司应运而生,市场活跃,为中小企业应用BIM技术提供了有力的支持;二是BIM技术应用形成了新的工作模式。BIM技术不仅直接应用手工程的局部环节,如设计单位进行的各种分析和模拟,且已形成新
如实施IPDIntegratedProjectDelivery,集成项目交付模
的工作模式,
式,即业主
、总包、分包等参与方在设计阶段就参与到项目中,通
术进行虚拟建造,共同对设计改进,进而分享收益或风
过应用BIM技术
险,这种模式目前已经建立标准合同条款
目前,中国房地产建设量大,建筑业发展快,施工企业面临更严的竞争,就更需要可持续发展。在这个背景下,我们看到了国内建筑业与BIM结缘的必然性。目前,虽然国内绝大部分设计院建筑结构设计采用的是2D工程制图,但不少设计院在设计中已经率先应用了BIM技术,有些应用甚至跨越了设计的范畴。如下表1:
中建国际设计预阀有限公司
现代集国华东院建筑设计有限公司北京市建筑设计研究院有限公司上海建筑设计研究院有限公司
中国建技设计研究院沈和建械设计院中国电子工程设计院
中钢国除广路.珍尔滨火车站上海索例馆,世博文化中心
招兴体育中心体育场、重庆国际局残成,球海状制院
沈阳文化艺术中心,长征医院浦东新院中国移动国际信息港二期人标段
辽中体育训练中心,沈附市祥云办公楼中国华融大厦项团
表1应用BIM技术的设计院
万方数据
还有很多工程,如2008北京奥运会奥运村空间规划及物资管理信息系统、南水北调工程以及香港地铁项目、国家大剧院项目、国家游泳中心项目,从相关资料来看,在整个建筑项目生命周期的各个阶段,包括策划、设计、招投标、施工、租售、运营维护和改造升级等阶段,都实现了BIM应用的突破。在各种类型的BIM应用中,BIM建模、BIM设计、管线综合、工程量统计、四维施工模拟等应用深度也参差不齐。在所有BIM的应用源头一BIM设计方面,不少BIM应用单位都选择了浅尝即止,仅仅是起到辅助设计的作用或者作为项目招投标阶段的"赚头”,并没有真正的形成生产力,尤其是在结构图纸深化设计这方面,还有很大的提升空间。
二、BIM技术在结构设计应用中的特点
设计上
三维软件进行参数化建模,BIM软件充分迎合了一些
复杂建筑的苛刻需求,BIM的参数化和可视化对于施工图的修改和碰撞检测、管线综合具有立竿见影的效果。
图纸中-
—可以实体详图表达钢筋,钢筋3D可视化,在平面剖面
图中直观呈现;可以与结构设计软件对接;准确钢筛尺寸和定位技术可以直接指导施工:可以对复杂配筋节点进行钢筋碰撞校对:可以直接进行钢筋算量。
构件加工中
楼层之间的墙板连接主要靠外甩钢筋有连接套
筒,有模型可以直观理解上下楼之前墙板连接方法,有助于提高工人的生产精度,并直按影响生产进度。
施工中
应用BIM进行复杂构件的深化设计,减少错、漏、碰、
缺发生的几率;而且,BIM技术的三维可视化设计过程更易于问题的发现,大大提高了设计的质量和效率。利用BIM技术进行施工模拟、在计算机上进行虚拟建造,将问题尽量消灭在实际建造之前,降低了材料、劳动力和安全性的损失,可以有效地掌握工期。
三、北京市房山区金域缇香案例分析
本项目主要利用Revit、Tekla structure等软件,在建筑建模和制图上拥有很大优势:模型创建完成,实时生成相关的平、立、剖面图纸;实现了平面施工图纸回归三组实体表达,用实体详图表达钢筋,最后完成了该建筑结构施工图的精确绘制。
下面就7楼从建模到施工图纸的制作整个过程进行分析,探讨在软件使用过程中遇到的BIM技术问题与难点。
1)项目的设计背景
本工程为北京市房山区长阳镇镇区02-2-04等地块居住、混合公建项目全产业化住宅,总用地42531.15平方米。其中以7#楼产业化住宅为例,建筑面积7800平方米,地下部分407平方米,地上部分7393.54平