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BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用——BIM設(shè)計(jì)實(shí)例總結(jié)
文章來源：山東華杰鋼結(jié)構(gòu)有限公司
發(fā)布時(shí)間：2020/05/01
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近年來伴隨著全社會信息化水平的快速提升，BIM技術(shù)在建筑產(chǎn)業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)得到廣泛的推廣應(yīng)用。然而，作為一項(xiàng)新興技術(shù)如何在建筑行業(yè)能夠有效推進(jìn)，并且成為真正推動產(chǎn)業(yè)進(jìn)步、提升企業(yè)效益的工具和技術(shù)手段，仍存在多方面問題需要探究和解決
。
南通政務(wù)中心停車綜合樓項(xiàng)目，位于南通市政務(wù)中心北側(cè)地塊，停車綜合樓建筑總高度為57.15米，總建筑面積48972.21m2,其中地上建筑面積42085.27m2,地下建筑面積6886.94m2。
2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)：該項(xiàng)目采用裝配整體式框架—現(xiàn)澆核心筒結(jié)構(gòu)體系，預(yù)制率達(dá)到53.3%，圍護(hù)結(jié)構(gòu)及欄桿等部品部件裝配率達(dá)93%。通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，“少規(guī)格、多組合”減少預(yù)制構(gòu)件種類，降低建造成本； 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)整合創(chuàng)新，通過土建與裝修一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)無外模板、無外腳手架、無現(xiàn)場砌筑、無抹灰的綠色施工，縮短施工周期。
（1）開敞式車庫樓設(shè)計(jì)，最大程度限度的實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)、自然采光的綠色被動式技術(shù)設(shè)計(jì)理念；建筑節(jié)能達(dá)到65%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，辦公樓部分采用鋁合金活動外遮陽卷簾，可調(diào)節(jié)遮陽比例達(dá)到28%以上。（2）建筑屋面采用太陽能光熱、光伏系統(tǒng)，充分利用可再生能源。（3）屋頂合理設(shè)置屋頂綠化，車庫樓部分外側(cè)采用垂直綠化，最大限度的提升了建筑物可綠化面積。（4）采用高效能的空調(diào)、照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。（5）建筑物衛(wèi)生潔具采用節(jié)水型設(shè)備，收集屋面、場地雨水用于澆灌綠化及道路清洗。
該項(xiàng)目以創(chuàng)造“低耗、健康、舒適”的高效綠色公共建筑為目標(biāo)，達(dá)到綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，獲得“三星級綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)識證書”。（1）本項(xiàng)目在建筑設(shè)計(jì)階段已Revit軟件為核心平臺實(shí)現(xiàn)建筑性能設(shè)計(jì)模擬，機(jī)電管線碰撞，室內(nèi)空間優(yōu)化，三維可視化空間漫游等多項(xiàng)BIM應(yīng)用，極大的提高了建筑設(shè)計(jì)的前瞻性、精準(zhǔn)性以及設(shè)計(jì)的精細(xì)化程度。（2）在項(xiàng)目預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)構(gòu)件深化設(shè)計(jì)中，采用Cartier軟件平臺實(shí)現(xiàn)了預(yù)制梁柱節(jié)點(diǎn)的精細(xì)化設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)碰撞、安裝模擬等功能，確保項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)際現(xiàn)場施工100%準(zhǔn)確，無任何施工碰撞和返工。
（3）項(xiàng)目施工階段，施工單位應(yīng)用魯班軟件實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度的可視化模擬，提高了施工效率，節(jié)省施工時(shí)間
。
本項(xiàng)目在規(guī)劃設(shè)計(jì)前期大量采用了當(dāng)前國內(nèi)外先進(jìn)的建筑設(shè)計(jì)理念和技術(shù)實(shí)現(xiàn)以最少的資源投入，達(dá)到高效、低耗和環(huán)保目標(biāo)，成功申報(bào)：（1）國家住建部裝配式建筑科技示范項(xiàng)目；（2）江蘇省建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化示范項(xiàng)目。
1、BIM全模型：基于Revit2014建模軟件完成本項(xiàng)目建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電全模型，模型精度基本達(dá)到LOD300。
結(jié)合綠色三星建筑評價(jià)要求，本項(xiàng)目在Revit模型的基礎(chǔ)上，將BIM模型轉(zhuǎn)換成*.ifc、*.gbxml、*.dwg等格式文件導(dǎo)入相關(guān)計(jì)算軟件，實(shí)現(xiàn)基于BIM模型的建筑性能分析優(yōu)化功能。室內(nèi)采光分析：采用DALI采光計(jì)算軟件，對建筑物立面、室內(nèi)自然采光情況進(jìn)行計(jì)算分析。室內(nèi)外風(fēng)環(huán)境分析：采用PHOENICS軟件的FLAIR模塊對本項(xiàng)目周邊風(fēng)環(huán)境、室內(nèi)自然通風(fēng)狀況進(jìn)行模擬。綜合考慮流場、風(fēng)速、風(fēng)壓三個(gè)因素，對本項(xiàng)目周邊的風(fēng)環(huán)境狀況進(jìn)行分析評價(jià)，為室內(nèi)自然通風(fēng)適用性及舒適性分析提供參考數(shù)據(jù)。并項(xiàng)目分別在開窗和關(guān)窗情況下的自然通風(fēng)狀況進(jìn)行分析評價(jià)。
室內(nèi)氣流組織分析：采用Phoenics軟件對本項(xiàng)目八層西側(cè)的會議室在空調(diào)狀況下的室內(nèi)氣流組織狀況進(jìn)行模擬分析。本項(xiàng)目BIM可視化應(yīng)用采用將Revit模型直接導(dǎo)入FUZOR視頻引擎，該引擎可實(shí)現(xiàn)與Revit模型雙向無縫對接，不丟失任何信息。本項(xiàng)目主要針對地下車庫、一層入口大堂、食堂夾層等大空間空調(diào)風(fēng)管易影響層高的問題，采用人行模擬的方式進(jìn)行體驗(yàn)，幫助設(shè)計(jì)師和業(yè)主方預(yù)先研判，盡可能保證實(shí)際空間建設(shè)完成后視覺感官良好。項(xiàng)目機(jī)電設(shè)計(jì)采用Revit MEP建模軟件，與建筑模型協(xié)同設(shè)計(jì)。由于本項(xiàng)目為預(yù)制裝配式建筑，梁、樓板、柱、花池等大量構(gòu)配件均考慮預(yù)留孔洞，通過將建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電模型導(dǎo)入naviworks軟件進(jìn)行碰撞檢測，徹底解決管線與土建的碰撞問題。保證預(yù)制構(gòu)配件及機(jī)電管線的安裝過程中不出現(xiàn)標(biāo)高、開洞等問題。
本項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計(jì)采用了Cartier軟件，該軟件在結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件建模方面較Revit平臺更加便利，同時(shí)該軟件平臺具有使用便捷的動畫功能，對于預(yù)制構(gòu)配件的模擬拼裝，施工模擬交底更加直觀。本項(xiàng)目所有構(gòu)配件均由Cartier軟件建模和模擬拼裝。
BIM技術(shù)在預(yù)制裝配建筑中的應(yīng)用
預(yù)制裝配式建筑俗稱“像搭積木一樣造房子，像造汽車一樣造房子”。在設(shè)計(jì)和建造階段BIM技術(shù)的集成應(yīng)用更加有利于工程項(xiàng)目高質(zhì)量的快速建造。根據(jù)我司近年來預(yù)制裝配式建筑的大量設(shè)計(jì)實(shí)踐，預(yù)制裝配式建筑的BIM應(yīng)用重點(diǎn)在以下幾個(gè)方面：1、方案設(shè)計(jì)階段：3D構(gòu)件拆分設(shè)計(jì)。在項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)階段建立BIM模型，不同的預(yù)制構(gòu)配件在模型平臺上進(jìn)行預(yù)拆分，能夠初步確定構(gòu)件外形尺寸，為工廠生產(chǎn)、運(yùn)輸、吊裝等工序提供前期的準(zhǔn)備工作。
2、碰撞檢測：施工圖階段完成機(jī)電管線在建筑碰撞檢測，檢查設(shè)計(jì)中預(yù)制構(gòu)件上預(yù)留孔洞、預(yù)埋線盒等是否正確、準(zhǔn)確。
構(gòu)配件、節(jié)點(diǎn)預(yù)拼裝：通過BIM模型對每個(gè)不同部位、不同的預(yù)制構(gòu)件、不同的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)拼裝，保證今后實(shí)際安裝準(zhǔn)確無誤。
4、施工交底與模擬吊裝：利用三維模型進(jìn)行施工交底，幫助施工人員理解設(shè)計(jì)。模擬吊裝過程，可以幫助施工人員了解構(gòu)配件的不同放置位置采用不同的吊點(diǎn)、吊具，提高實(shí)際操作效率。5、BIM設(shè)計(jì)全模型應(yīng)用：部品部件鋼筋、混凝土量的統(tǒng)計(jì)，將設(shè)計(jì)模型與施工管理平臺（如廣聯(lián)達(dá)5D平臺）對接，實(shí)現(xiàn)施工過程優(yōu)化管理。
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