裝配式建筑概論課件：BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用121PART.裝配式建筑BIM簡介建筑信息模型（BuildingInformationModeling）簡稱BIM——是指在建設(shè)工程及設(shè)施的規(guī)劃、設(shè)計、施工以及運(yùn)營維護(hù)階段全壽命周期創(chuàng)建和管理建筑信息的過程，實(shí)現(xiàn)建筑全生命期各參與方在同一多維建筑信息模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)共享。BIM技術(shù)最早是由美國的查克伊土曼博士提出的，他認(rèn)為BIM技術(shù)能夠集成建設(shè)項(xiàng)目所有的幾何形狀、工程和結(jié)構(gòu)的信息，將這些信息都儲存在一個信息模型中，這樣信息模型就包含建設(shè)項(xiàng)目從規(guī)劃設(shè)計階段到運(yùn)營階段全壽命周期的所有信息。12.1裝配式建筑BIM簡介12.1裝配式建筑BIM簡介幾何信息建筑墻、梁、板、柱的長寬高等信息參數(shù)信息建筑內(nèi)部相關(guān)設(shè)備型號、大小、功能狀態(tài)信息非構(gòu)件對象的狀態(tài)信息，例如，建筑空間的狀態(tài)信息BIM具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性的特點(diǎn)，其核心是通過設(shè)計及構(gòu)建建筑物三維模型，利用數(shù)字化技術(shù)，為模型提供全面的工程數(shù)據(jù)信息。122PART.裝配式建筑BIM應(yīng)用流程12.2裝配式建筑BIM應(yīng)用流程BIM前期準(zhǔn)備BIM設(shè)計階段BIM施工階段BIM運(yùn)維階段規(guī)劃階段設(shè)計階段施工階段運(yùn)營階段使其功能、風(fēng)格符合其定位對建設(shè)工程進(jìn)行改建、新建、擴(kuò)建建筑物的操作、維護(hù)、修理、改善、更新以及物業(yè)管理等123PART.BIM在裝配式設(shè)計階段應(yīng)用12.3.1構(gòu)件庫建立12.3.2BIM建模與設(shè)計12.3.3建筑性能分析12.3.4預(yù)算分析裝配式建筑的典型特征是采用標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)制構(gòu)件或部品部件在工廠生產(chǎn)，然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場裝配、組裝成整體。裝配式建筑設(shè)計要適應(yīng)其特點(diǎn)，在傳統(tǒng)的設(shè)計方法中是通過預(yù)制構(gòu)件加工圖來表達(dá)預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計，其它平立部面圖紙的表達(dá)還是傳統(tǒng)的二維表達(dá)形式。在裝配式建筑BIM應(yīng)用中，應(yīng)該模擬工廠加工，以“預(yù)制構(gòu)件模型”的方式來進(jìn)行系統(tǒng)集成和表達(dá)。這就需要建立裝配式建筑的BIM構(gòu)件庫，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。12.3.1構(gòu)件庫的建立12.3BIM在裝配式設(shè)計階段應(yīng)用12.3.2BIM建模與設(shè)計12.3BIM在裝配式設(shè)計階段應(yīng)用建立網(wǎng)絡(luò)及樓層線導(dǎo)入CAD文檔建立柱梁板墻等組件彩顯輸入CAD圖及明細(xì)表12.3.2BIM建模與設(shè)計12.3BIM在裝配式設(shè)計階段應(yīng)用2參數(shù)化設(shè)計構(gòu)件關(guān)聯(lián)性設(shè)計參數(shù)驅(qū)動建筑形體設(shè)計協(xié)作設(shè)計對已經(jīng)建立好的構(gòu)件(稱為族)設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，并使參數(shù)可以調(diào)節(jié)，進(jìn)而驅(qū)動構(gòu)件形體發(fā)生改變，滿足設(shè)計的要求。當(dāng)建筑師修改某個構(gòu)件，建筑模型將進(jìn)行自動更新，而且這種更新是相互關(guān)聯(lián)的。參數(shù)驅(qū)動建筑形體設(shè)計是指通過定義參數(shù)來生成建筑形體的方法，當(dāng)建筑師改變一個參數(shù)，形體可以進(jìn)行自動更新，從而幫助建筑師進(jìn)行形體研究。建筑信息模型為傳統(tǒng)建筑工種提供了一個良好的技術(shù)協(xié)作平臺，而且建筑信息模型還為不同的生產(chǎn)部門，甚至管理部門提供了一個良好的協(xié)作平臺。12.3.3建筑性能分析12.3BIM在裝配式設(shè)計階段應(yīng)用能耗分析光照分析設(shè)備分析綠色評估風(fēng)環(huán)境模擬分析熱環(huán)境模擬分析建筑環(huán)境噪聲模擬分析自然采光模擬分析室外風(fēng)環(huán)境室內(nèi)自然通風(fēng)12.3.3預(yù)算分析12.3BIM在裝配式設(shè)計階段應(yīng)用整個過程用模型進(jìn)行預(yù)算分析。所有的模型、彎頭、管線、配件等在建模時必須按照國家或地方相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計，系統(tǒng)、管材、材質(zhì)分開進(jìn)行估算，這樣可以出來完整的施工預(yù)算，這個預(yù)算為后續(xù)的施工決算提供了參考性服務(wù)。124PART.深化設(shè)計12.4.1深化設(shè)計前期準(zhǔn)備12.4.2深化工作12.4.3設(shè)計優(yōu)化12.4.4深化設(shè)計模型12.4.5鋼筋與預(yù)埋碰撞檢查12.4.6專業(yè)間碰撞檢查12.4.7協(xié)同與溝通12.4.8調(diào)整優(yōu)化設(shè)計12.4.9校核出圖12.4.1深化設(shè)計前期準(zhǔn)備12.4深化設(shè)計分析方案、檢查規(guī)范統(tǒng)一各專業(yè)在深化分析之前，仔細(xì)分析方案，對照相關(guān)的規(guī)范，檢查有無違反規(guī)范的地方。所以，如果有違反規(guī)范的地方，在深入設(shè)計時還是要修改，而且這種修改是原則性的，一般都會量比較大，也會容易造成其它工種工作量的增加，得不償失。最好形成逐一檢查規(guī)范的習(xí)慣、加強(qiáng)平時規(guī)范的積累，并形成記錄文檔。包括面層、內(nèi)、外墻作法，結(jié)構(gòu)降板高度、門窗選材，定好該項(xiàng)目出圖方式。將尺寸定死，并推敲平面、立面與之對應(yīng)的表達(dá)，包括平立面怎么畫，與軸線的定位尺寸等，這也是基礎(chǔ)性的工作。12.4.2深化工作12.4深化設(shè)計結(jié)構(gòu)專業(yè)要定出柱位，結(jié)構(gòu)布置方案是一個初步方案，結(jié)構(gòu)還需仔細(xì)計算才能確定截面尺寸。所以結(jié)構(gòu)專業(yè)可以暫估一下截面尺寸提供給建筑。這個過程也可以確定建筑方案在結(jié)構(gòu)方面的合理性設(shè)備專業(yè)要給出水、電、暖通管線走線的方案，建筑專業(yè)要了解通過與其它專業(yè)人士討論，進(jìn)而確定合理的層高，設(shè)備用房位置、管道井的位置大小等設(shè)計建模圖紙標(biāo)注12.4.3設(shè)計優(yōu)化12.4深化設(shè)計標(biāo)注門窗洞口尺寸，內(nèi)外門窗一起來，將所有的平面圖都標(biāo)注完標(biāo)注細(xì)部構(gòu)件尺寸進(jìn)行節(jié)點(diǎn)索引，同一位置的在平、立、剖上全注完后再注另一個同一位置的平、立、剖2進(jìn)行圖面文字索引標(biāo)注門窗編號12.4.4深化設(shè)計模型12.4深化設(shè)計土建結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型管線綜合深化設(shè)計模型玻璃幕墻深化設(shè)計模型建筑內(nèi)裝修深化設(shè)計模型BIM機(jī)電深化設(shè)計基于BIM模型對土建結(jié)構(gòu)部分，包括土建結(jié)構(gòu)與門窗等構(gòu)件、預(yù)留洞口、預(yù)埋件位置及各復(fù)雜部位等施工圖紙進(jìn)行深化，對關(guān)鍵復(fù)雜的墻板進(jìn)行拆分，解決鋼筋綁扎、順序問題，能夠指導(dǎo)現(xiàn)場鋼筋綁扎施工，減少在工程施工階段可能存在的錯誤損失和返工的可能性12.4深化設(shè)計土建結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型管線綜合深化設(shè)計模型玻璃幕墻深化設(shè)計模型建筑內(nèi)裝修深化設(shè)計模型BIM機(jī)電深化設(shè)計12.4.4深化設(shè)計模型12.4深化設(shè)計土建結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型管線綜合深化設(shè)計模型玻璃幕墻深化設(shè)計模型建筑內(nèi)裝修深化設(shè)計模型BIM機(jī)電深化設(shè)計12.4.4深化設(shè)計模型（1）合理布置各專業(yè)管線（2）綜合協(xié)調(diào)機(jī)房及各樓層平面區(qū)域或吊頂內(nèi)各專業(yè)的路由（3）確定管線和預(yù)留洞的精確定位（4）合理布置各專業(yè)機(jī)房的設(shè)備位置（5）綜合協(xié)調(diào)豎向管井的管線布置（6）完成竣工圖的制作，及時收集和整理施工圖的各種變更通知單12.4深化設(shè)計土建結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型管線綜合深化設(shè)計模型玻璃幕墻深化設(shè)計模型建筑內(nèi)裝修深化設(shè)計模型BIM機(jī)電深化設(shè)計12.4.4深化設(shè)計模型玻璃幕墻深化設(shè)計模型主要是對于整幢建筑的幕墻中的收口部位進(jìn)行細(xì)化補(bǔ)充設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計和對局部不安全不合理的地方進(jìn)行改正后得到的建筑模型?；贐IM技術(shù)根據(jù)建筑設(shè)計的幕墻二維節(jié)點(diǎn)圖，在結(jié)構(gòu)模型以及幕墻表皮模型中間創(chuàng)建不同節(jié)點(diǎn)的模型，然后根據(jù)碰撞檢查、設(shè)計規(guī)范以及外觀要求對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，形成完善的節(jié)點(diǎn)模型。最后，根據(jù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行大面積建模。通過最終深化完成的幕墻模型，生成加工圖、施工圖以及物料清單。12.4深化設(shè)計土建結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型管線綜合深化設(shè)計模型玻璃幕墻深化設(shè)計模型建筑內(nèi)裝修深化設(shè)計模型BIM機(jī)電深化設(shè)計12.4.4深化設(shè)計模型（4）附著性（5）組合性（復(fù)雜性）（6）多功能性（7）可更換型（8）工藝轉(zhuǎn)換快，施工工序多，單道工序施工時間短（1）工程量大、工期長（2）機(jī)械化施工程度差、生產(chǎn)效率低（3）工程資金投入大12.4深化設(shè)計土建結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計模型管線綜合深化設(shè)計模型玻璃幕墻深化設(shè)計模型建筑內(nèi)裝修深化設(shè)計模型BIM機(jī)電深化設(shè)計12.4.4深化設(shè)計模型12.4.5鋼筋與預(yù)埋碰撞檢查12.4深化設(shè)計“碰撞檢查”是指通過BIM模型檢測工具發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目中圖元之間的沖突。碰撞檢查問題是BIM應(yīng)用的技術(shù)難點(diǎn)，碰撞檢測也是BIM技術(shù)應(yīng)用初期最易實(shí)現(xiàn)、最直觀、最易產(chǎn)生價值的功能之一。在處理碰撞的問題時，BIM工程師分別搭建了不同結(jié)構(gòu)的模型，在BIM平臺上進(jìn)行多模型的整合，通過施工漫游及碰撞檢查，分析結(jié)構(gòu)間的碰撞點(diǎn)，并將碰撞點(diǎn)整理成報告提供給項(xiàng)目部，反饋給設(shè)計及時解決問題。12.4.6專業(yè)間碰撞檢查12.4深化設(shè)計硬碰撞（HardClash）：實(shí)體在空間上存在交集。這種碰撞類型在設(shè)計階段極為常見，特別是在各專業(yè)間沒有統(tǒng)一標(biāo)高的情況下，發(fā)生在結(jié)構(gòu)梁、空調(diào)管道和給排水管道三者之間。間隙碰撞（SpaceClash）：實(shí)體1與實(shí)體2在空間上并不存在交集，但兩者之間的距離d比設(shè)定的公差T小時即被認(rèn)定為碰撞。單專業(yè)碰撞檢查：單專業(yè)綜合碰撞檢查相對簡單，只在單一專業(yè)內(nèi)查找碰撞，設(shè)計者將某一專業(yè)模型導(dǎo)入Navisworks，直接進(jìn)行分析即可。多專業(yè)的綜合碰撞檢查：專業(yè)綜合碰撞包括暖通、給排水、電氣設(shè)備管道之間以及與結(jié)構(gòu)、建筑之間的碰撞。12.4.7協(xié)同與溝通12.4深化設(shè)計裝配式建筑是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)、設(shè)備與管線系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)的主要部分采用預(yù)制部品部件集成的建筑。它是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，包括策劃、設(shè)計、加工、裝配、使用、更新等多個階段，同時也包括建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備、裝飾裝修等多個專業(yè)。設(shè)計模式也由面向現(xiàn)場施工轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蚬S加工和現(xiàn)場施工。裝配式建筑的設(shè)計工作：①流程精細(xì)化②設(shè)計模數(shù)化③專業(yè)配合一體化④成本精準(zhǔn)化⑤技術(shù)信息化12.4.8調(diào)整優(yōu)化設(shè)計12.4深化設(shè)計在實(shí)際優(yōu)化環(huán)節(jié)，設(shè)計師既要考慮建筑的實(shí)用性和安全性，又要考慮其經(jīng)濟(jì)性。建筑概念設(shè)計解決了這些不穩(wěn)定因素，提高了建筑的整體價值。對可能引起建筑結(jié)構(gòu)遭到破壞的諸多因素進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)地震這一因素最難以控制，因?yàn)榈卣鸢l(fā)生時，將會給建筑施加一個極大的作用力，同時地震又是難以準(zhǔn)確預(yù)測的，所以，在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，應(yīng)該施加多種方法以達(dá)到提高建筑結(jié)構(gòu)抗震的能力。12.4.9校核出圖12.4深化設(shè)計尺寸標(biāo)注過濾器導(dǎo)出CAD125PART.BIM技術(shù)在構(gòu)件生產(chǎn)中的應(yīng)用12.5BIM技術(shù)在構(gòu)件生產(chǎn)中的應(yīng)用為了使預(yù)制構(gòu)件實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，集成信息化加工（CAM）和MES技術(shù)的信息化自動加工技術(shù)可以將BIM設(shè)計信息直接導(dǎo)入工廠中央控制系統(tǒng)，并轉(zhuǎn)化成機(jī)械設(shè)備可讀取的生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息。通過工程中央控制系統(tǒng)將BIM模型中的構(gòu)件信息直接傳送給成產(chǎn)設(shè)備自動化精準(zhǔn)加工，提高作業(yè)效果和精準(zhǔn)度。工程化生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)可以結(jié)合RFID與二維碼等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及移動終端技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)排產(chǎn)、物料采購、模具加工、生產(chǎn)控制、構(gòu)件質(zhì)量、庫存和運(yùn)輸?shù)刃畔⒒芾?。預(yù)制構(gòu)件的全生命周期(生產(chǎn)加工中技術(shù)工藝管理、材料管理、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、文檔管理、成本管理、成品管理等)宜應(yīng)用BIM技術(shù)。12.5BIM技術(shù)在構(gòu)件生產(chǎn)中的應(yīng)用設(shè)計信息構(gòu)（配）件的幾何特征及非幾何信息（包含定位尺寸和坐標(biāo)），安裝部位、構(gòu)件基本構(gòu)成、裝配圖、構(gòu)造做法、制造、運(yùn)輸、施工注意事項(xiàng)生產(chǎn)信息模具圖、生產(chǎn)信息（包含材料信息、生產(chǎn)班次、生產(chǎn)人員信息）、質(zhì)檢信息、出廠合格證、物流清單及使用說明、運(yùn)輸及施工注意事項(xiàng)、構(gòu)件安裝步驟、節(jié)點(diǎn)處理方法、構(gòu)件與三維模型的關(guān)聯(lián)索引信息運(yùn)輸信息物料清單、運(yùn)輸?shù)淖⒁馐马?xiàng)、交接信息施工信息交接信息、測量及安裝信息、竣工信息、質(zhì)檢信息監(jiān)理信息是否滿足設(shè)計及規(guī)范要求及質(zhì)檢信息運(yùn)營維護(hù)信息包含上述信息，并對主要注意事項(xiàng)進(jìn)行提醒126PART.BIM技術(shù)在物流運(yùn)輸中的應(yīng)用12.6BIM技術(shù)在物流運(yùn)輸中的應(yīng)用127PART.BIM技術(shù)在現(xiàn)場施工應(yīng)用12.7.1施工現(xiàn)場組織及工序模擬12.7.2施工模擬12.7.1施工現(xiàn)場組織及工序模擬12.7BIM技術(shù)在現(xiàn)場施工應(yīng)用依據(jù)BIM技能，在施工前可以進(jìn)行PC構(gòu)件吊裝施工模仿。依據(jù)PC裝置計劃，制造PC構(gòu)件吊裝施工模仿，在實(shí)施施工開端之前優(yōu)化合理的施工計劃，因?yàn)闃?gòu)件尺度不能太大，拆分后的預(yù)制構(gòu)件品種數(shù)量較多，裝置復(fù)雜。吊裝模仿動畫可以形象地表達(dá)一個施工規(guī)范層的施工工藝流程，可作為實(shí)踐施工的輔導(dǎo)。另外，在模仿過程中也能發(fā)現(xiàn)一些問題，有利于項(xiàng)目部在現(xiàn)場吊裝前對施工計劃進(jìn)行必要的調(diào)整。12.7.2施工模擬12.7BIM技術(shù)在現(xiàn)場施工應(yīng)用在BIM技術(shù)下，各構(gòu)件都使用三維實(shí)體模型創(chuàng)建，只選擇需要檢測的模型類別，使用“協(xié)作”菜單中的“碰撞檢查”命令，即可根據(jù)進(jìn)行的選擇，檢查并掃描三維模型以識別重疊或相互沖突的圖元，并生成沖突報告，告知由重疊圖元所導(dǎo)致的沖突數(shù)目，圖元的重疊可能導(dǎo)致施工期間的錯誤。128PART.BIM技術(shù)在裝飾裝修中的應(yīng)用12.8BIM技術(shù)在裝飾裝修中的應(yīng)用使用BIM技術(shù)可以完成室內(nèi)墻面、地面、吊頂、隔斷等裝飾構(gòu)件三維模型的繪制，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目設(shè)計以及施工的可視化在施工階段，利用BIM工具將原來通過平面方式來表達(dá)的施工場地布置，升級成以三維動態(tài)方式表達(dá)的場地布置，能夠?qū)τ谑┕がF(xiàn)場進(jìn)行更加有效的管理在BIM中，設(shè)計師可以利用三維模型在任意的視角上推敲設(shè)計，確定材料材質(zhì)、飾面顏色、燈光布置、固定設(shè)施等，從而做到對設(shè)計進(jìn)行細(xì)致的分析，保證了設(shè)計的質(zhì)量12.8BIM技術(shù)在裝飾裝修中的應(yīng)用129PART.BIM技術(shù)在裝配式運(yùn)維階段的應(yīng)用12.9BIM技術(shù)在裝配式運(yùn)維階段的應(yīng)用建筑信息模型(BIM)集成了從設(shè)計、建設(shè)施工、運(yùn)維直至使用周期終結(jié)的全生命期內(nèi)各種相關(guān)信息，將規(guī)劃、設(shè)計、施工、運(yùn)維等各階段包含項(xiàng)目信息、模型信息和構(gòu)件參數(shù)信息的數(shù)據(jù)，全部集中于BIM數(shù)據(jù)