基于BIM技术的装配式建筑智慧建造（四）

时间：2018/6/21 14:12:08 点击：2152

6.BIM技术在装配式钢结构项目中的实践应用

       BIM技术在钢结构项目中的应用主要体现在如下方面：

      1）利用BIM三维模型，进行空间定位，校核与地基基础的偏差。

      2）优化吊装方案，进行吊装模拟，控制吊装进度。

      3）优化钢构模型，生成构件清单，保证加工精度。

    本文结合厦门中心大厦工程，介绍BIM技术在钢结构建设过程中的应用。该项目由中建三局总承包，获得全国BIM技术应用一等奖（图27）。

图27 厦门中心大厦效果图

     6.1 软件配置

     本项目BIM软件配置如表2所示。

表2 厦门中心大厦BIM软件配置

      6.2 BIM技术应用亮点

      本项目应用包括了土建、钢结构和机电三大专业，七大版块的二十一项核心应用（图28）。

图28 项目BIM技术应用亮点

      6.3 基于BIM的群塔作业设计

      本项目高峰时期有17台塔吊群交叉作业，采用BIM技术有效组织塔吊运力，避免群塔碰撞，起到了良好效果（图29）。

图29  群塔作业

      6.4 大倾角钢柱吊装模拟

      利用专业的BIM设计软件为项目创建精确的数字化模型，在直观的3D环境下分析、优化，并为异型构件创建施工定位图，根据模型进行工程量统计等。钢柱倾斜角最大约61°，分三层多步向外倾斜。利用Midas软件对结构进行施工阶段模拟分析，确保了施工方案安全可行（图30）。

图30  大倾角钢柱

      6.5 基于BIM的管线综合排布

      利用Revit对各专业进行管线综合排布，解决碰撞、净空等问题达上百项，泵房、走道等位置排布合理美观（图31）。

图31 基于BIM的管线综合排布

      6.6 基于BIM的动态物资管理

      运用BIM技术与施工进度计划相结合，导出计划所需的动态物料清单（图32）。

图32 基于BIM的动态物料清单

      6.7总平面布置及远程监控系统（图33）

图33 基于BIM的总平面布置及远程监控系统

       6.8 项目BIM技术经济效益分析（图34）

图34 项目BIM技术经济效益分析

      6.9 施工效果

     施工过程现场如图35。

图35 施工现场

      2016年，超强台风“莫兰蒂”袭击袭击厦门，厦门中心大厦还处于施工阶段，由于施工垂直运输的需要，玻璃幕墙的周圈没有闭合，台风来袭，强风穿膛而过，玻璃需要承受巨大的正风压和负风压作用，相当于两面受风。这时候，幕墙处于最危险的状态，受力是最为不利的，在这种情况下，玻璃幕墙很容易遭受重创，历史上，由于台风导致施工中幕墙破坏例子不胜枚举。但是，厦门中心大厦项目创造了台风过境后玻璃幕墙几乎完好无损的奇迹。

      施工中的玻璃幕墙，能经受考验，关键是幕墙设计与施工的精细化。为什么这个项目的玻璃幕墙能承受这么大的风力？一是它的幕墙骨架非常牢靠；二是选用的玻璃比较厚，总共有三层，既有夹胶，又有中空；三是其流线型设计也减少了风的阻力；四是采用BIM技术，幕墙设计、施工一体化集成。应该说，这个项目舍得投资，在设计的时候，风荷载也考虑得比较足。

图36 厦门中心大厦幕墙效果

7. 基于BIM技术，推动装配式建筑

    行业全面进入智慧建造时代

    以建筑为例，BIM技术应用范围可在纵横向进一步拓展，在纵向上贯穿项目全生命周期（图37），横向上形成BIM+绿色建筑的模式（图38），横向到边，纵向到底，可大大提升建造品质。在前期的分析中，还可综合考虑以下内容：

      1）建筑抗震分析：小震不坏、中震可修、大震不倒……

      2）建筑性能分析：声光热环境分析……

      3）建筑能耗分析：运营能耗和碳排放……

      4）可视度分析：地表性建筑在建筑群中的识别性分析

      5）疏散分析：公用建筑紧急疏散分析

      6）舒适度分析：机房自然通风、空调通风、烟雾排放等分析模拟……

图37 BIM在建筑全生命周期的应用

图38  BIM+绿色建筑模式

       对装配式建筑行业来讲，基于BIM技术，形成了对装配式建筑上下游产业链的整合（图39）。

图39 基于BIM的装配式建筑全产业链整合

      BIM将给整个行业带来革命性，甚至是颠覆性的改变，一方面，BIM技术的普及将彻底改变整个行业的运作模式，用更高程度的数字化，整合优化全产业链，实现工厂化生产、精细化管理的现代产业模式。另一方面，BIM在整个设计、施工过程中全面实现信息化，可大大提高劳动力素质及劳动生产率。

      住建部《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》提出：“十三五”期间，要全面提高建筑业信息化水平，着力增强BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术集成应用能力，建筑业的数字化、网络化、智能化要取得突破性进展，要建成一体化的行业监管和服务平台，数据资源利用水平和信息服务能力要有明显提升，形成一批具有较强信息技术创新能力、信息化应用达到国际先进水平的建筑业企业，及具有关键自主知识产权的建筑业信息技术企业。中国建筑业迎来了全面进入智慧建造的时代。

      我国装配式建筑发展的形势好，建筑行业要以此为契机，结合BIM技术，打造新型建筑工业化。利用大数据，颠覆传统建造模式。用BIM+互联网，彻底改变整个建筑行业。推动建筑业全面进入智慧建造时代。

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