合肥蜀山产业园四期公租房二标段工程位于合肥市蜀山区雪霁北路与汶水路交口,总建筑面积约33.8万平方米,单体建筑为18层和24层,建筑结构为预制装配式,该工程采用土建装修一体化设计及装配式施工的建造方式,可以较好地解决厨房、卫生间漏水和窗台、外墙渗水等传统方式存在的通病,同时可以保证装修质量,提高住宅品质。
BIM贯穿装配式建筑全生命周期的具体应用
BIM的应用贯穿装配式建筑全生命周期,其应用点非常多,因为作者精力有有限本文只对围绕建筑全生命周期内的主要应用做出概述。
BIM在规划设计阶段的应用
一、建筑性能分析
项目建筑性能分析可以利用BIM对项目的景观、环境日照、风环境、噪声分析、进行分析优化,提高项目品质,这些量化的数据也可以为建筑的销售和租赁提供科学的数据依据。
1、项目景观分析功能子模块
BIM模型将环境位置的精确定位,计算从景观价值更高的可见性景观工程项目的位置。根据需要,对模型中任意的位置进行软件分析计算,从而得出景观物体在这些位置的景观可视度的情况,从而为项目的整体评估提供较全面、科学的依据,如图1所示。
图1基于 BIM 软件的项目景观分析
2、项目环境日照分析功能子模块
建筑物日照间距不仅是住户的生活质量,也是控制建筑密度的有效途径之一。国家应在建筑设计相关规范中制定了日照标准,BIM技术的引进,大大提高了日照分析的效率,针对某一天进行计算,得出这一天日照在各个时间点的阴影情况,如图2所示。
图2 环境日照分析
3、项目风环境分析功能子模块
建筑住宅的高度密集化和高层化导致建筑物之间的风环境的相互作用变得越来越强。通过BIM技术与CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体动力学)技术的结合,可以对内、外环境的气流流动形成的流体环境进行分析、评估项目风环境,并及时调整方案,从而设计出合理的建筑风环境,如图3所示。
图 3 BIM 风环境分析
4、项目环境噪声分析功能子模块
项目环境噪声分析,就是把项目周边已存在的、我们无法改变的产生噪声比较大的噪声源放入到项目模型中进行分析模拟,通过分析模拟,对受噪声比较大的户型,选择双层玻璃、隔声楼板和吸声材料等措施,改善整体项目噪声环境,如图4所示。
图4 环境噪声分析
二、基于参数化设计的BIM模型
Revit的一大特色就是参数化设计,参数化设计的核心概念就是生产设计、算法集合和关联性模型,模型的建立过程中,将墙、门、柱、屋顶等作为建筑构件图元,在Revit中称为族。同一构件的不同类型通过参数表示出来,这些构件存在关联性,模型一旦建立,通过参数的输入和调节,计算机将自动完成复杂的运算,并实时输出设计成果。
Revit Architecture 2013构件的数据流也可以在不同软件中转换,本项目中下载的插件“基于EXCEL生成软件”可以将墙、柱、梁等构件转换为Excel表中的数据,如图5所示
图 5构件转换为 Excel 表数据示意图
装配式建筑全生命周期管理中,在设计阶段就可以把构件各种信息输入到模型里,因为参数化的设计理念,建筑师可以自由构思设计、创建外型,用逐步细化的方式表达设计理念,一旦某个构件被修改,与之相关的其他构件也随之发生改变,大大节省了设计师的时间和精力。
三、碰撞检测
模型建立好之后,可将Revit模型导入NavisWorks2010软件,可对模型进行3D实时浏览。相较于2D图纸,可以使项目参与人员对项目有更直观、全面、准确地理解,可对模型进行碰撞检测。各专业之间构件发生相互挤碰的情况不可避免,通过钢筋级别的碰撞检查,发现错漏的部位,重新设计构件,从而达到符合规范设计的要求,如图7。构件检查无误后,可将水电、暖、气等管线工程模型代入结构模型,进行管线之间、管线与结构间的碰撞检测,对错误设计的部位重新设计,直至整个管线、结构之间碰撞检测没有错误,如图8所示。
图6构件之间的碰撞检测
图7管线与结构之间的碰撞
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