中建一局北京住宅研究院-BIM在長(zhǎng)陽天地產(chǎn)業(yè)化案例.pdf

中建一局北京住宅研究院-BIM在長(zhǎng)陽天地產(chǎn)業(yè)化案例中建一局集團(tuán)建設(shè)發(fā)展有限公司具有建筑行業(yè)建筑工程甲級(jí)資質(zhì)、風(fēng)景園林、城市規(guī)劃編制乙級(jí)資質(zhì)被北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)、北京市財(cái)政局等認(rèn)定為高新技術(shù)企業(yè)為北京工業(yè)（建規(guī)學(xué)院、建工學(xué)院）、北京建筑、中國(guó)礦業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作及實(shí)踐教學(xué)基地。我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入城鎮(zhèn)化和工業(yè)化時(shí)代作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的建筑業(yè)迫切需要產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型升級(jí)。建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化是以技術(shù)集成型的規(guī)模化工廠生產(chǎn)取代勞動(dòng)密集型的手工生產(chǎn)方式以工業(yè)化制品現(xiàn)場(chǎng)裝配取代現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)施工模式實(shí)現(xiàn)住宅部品部件生產(chǎn)的工廠化、施工現(xiàn)場(chǎng)的裝配化的綠色建造�？梢杂行�提高勞動(dòng)生產(chǎn)率減少原材料和能源的浪費(fèi)降低建筑工程成本實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。不同于傳統(tǒng)建筑方式住宅產(chǎn)業(yè)化是用工業(yè)化生產(chǎn)方式建造住宅被形象地比喻為“像造汽車一樣造房子”——樓板、樓梯等幾乎所有部件在工廠里建造再運(yùn)送到工地進(jìn)行組裝工人們像搭積木一樣將建筑部件一層一層搭建起來一座新房子就建成了。像造汽車一樣造房子BIM在長(zhǎng)陽天地產(chǎn)業(yè)化住宅的全生命期應(yīng)用中建一局集團(tuán)建設(shè)發(fā)展有限公司BIM技術(shù)的興起其高效的設(shè)計(jì)模式可視化嚴(yán)格的邏輯思維模式工程信息都為產(chǎn)業(yè)化住宅在設(shè)計(jì)和施工運(yùn)維。建筑面積 9萬9千281平方米位于北京市屬于全產(chǎn)業(yè)化住宅。其中預(yù)制構(gòu)、樓板、陽臺(tái)板、空調(diào)板內(nèi)外承重90% 。BIM的在產(chǎn)業(yè)化住宅長(zhǎng)陽天地項(xiàng)目的全生命：我們從Autodesk Revit結(jié)構(gòu)模型出發(fā)利用盈建科模型和pkpm模型的互導(dǎo)將結(jié)構(gòu)計(jì)算信息進(jìn)行有效的傳遞。利用軟件進(jìn)行鋼筋參數(shù)化建模進(jìn)行碰撞檢查輸出施工圖紙。3. 機(jī)電設(shè)計(jì)：電器設(shè)備專業(yè)基于Autodesk Revit與其他專業(yè)進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)進(jìn)行管線碰撞檢查同各專業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。同時(shí)在Autodesk Revit MEP中通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)建模和設(shè)計(jì)來優(yōu)化管道橋架設(shè)計(jì)可以最大限度地減少管道橋架系統(tǒng)設(shè)計(jì)中管道橋架之間、管道橋架與結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的碰撞。4. 效率對(duì)比：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中利用軟件出圖相對(duì)傳統(tǒng)CAD模式大幅度的減少了制圖的工作量出圖時(shí)間由四天縮短為兩天。深化設(shè)計(jì)階段1. 鋼筋深化：深化設(shè)計(jì)階段預(yù)制構(gòu)件間鋼筋排布復(fù)雜鋼筋建模是我們遇到的最大問題。而當(dāng)今市面上的BIM軟件對(duì)于鋼筋的支持度卻不好以Autodesk Revit為例 ：首先鋼筋布置麻煩必須在剖面中添加而且不能將鋼筋載入族中作為嵌套族存在 系統(tǒng)鋼筋在遇到洞口避讓不方便無法滿足深化需求鋼筋尺寸等不符合國(guó)內(nèi)相關(guān)規(guī)范圖集的要求鋼筋明細(xì)表統(tǒng)計(jì)不能添加鋼筋形狀圖。針對(duì)以上種種問題 我們?cè)貯utodesk Revit上進(jìn)行深度二次開發(fā)完成了智能的參數(shù)化鋼筋族庫使PC模型基于參數(shù)驅(qū)動(dòng)生成同時(shí)簡(jiǎn)化了深化環(huán)節(jié)塑造了一套高效的流水線深化模式 。圖3預(yù)制混凝土外墻和PCF節(jié)點(diǎn)我們?cè)贏utodesk Revit中對(duì)鋼筋進(jìn)行重新搭建使鋼筋尺寸完全符合圖集規(guī)范要求而且利用直徑、保護(hù)層等關(guān)鍵參數(shù)將彎折角度、彎折長(zhǎng)度等來驅(qū)動(dòng)整個(gè)鋼筋形狀每個(gè)鋼筋都具有高度的課調(diào)性改變彎折角度、鋼筋部分彎折、整體偏移等
。圖4智能參數(shù)化鋼筋在模型中遇到鋼筋與構(gòu)建內(nèi)預(yù)埋件打架實(shí)現(xiàn)一鍵自動(dòng)鋼筋彎折并且可以隨意改變彎折方向。在模型中進(jìn)行單根鋼筋的布置也十分方便布置鋼筋如同畫線一樣鋼筋自動(dòng)識(shí)別結(jié)構(gòu)層并自動(dòng)留出各個(gè)面層的保護(hù)層厚度。2. 建模流程的優(yōu)化：為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化建模流程常規(guī)鋼筋都嵌套進(jìn)結(jié)構(gòu)墻里鎖定并關(guān)聯(lián)相關(guān)參數(shù)鋼筋跟隨墻身尺寸變化而變化實(shí)現(xiàn)整個(gè)模型的基于參數(shù)化驅(qū)動(dòng)生成。圖5參數(shù)化設(shè)計(jì)界面如圖只需要在表中填寫尺寸及鋼筋信息Autodesk Revit就可以自動(dòng)生成相規(guī)格的墻板鋼筋模型。不只是鋼筋我們還將構(gòu)建中的線盒、線管、施工預(yù)埋件、施工留洞、鋼筋套筒等全部參數(shù)化使搭建模型如同搭積木般簡(jiǎn)單。 3. 精細(xì)的碰撞檢查：完整模型后我們又將碰撞檢查進(jìn)行更細(xì)致的劃分以確保設(shè)計(jì)精度和減少施工返修。深化流程的優(yōu)化與對(duì)比：模式的深化設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)CAD模式相比算量時(shí)間大大減少同時(shí)減少了依靠人腦進(jìn)行空間想象的錯(cuò)誤。圖9流程模式對(duì)比圖中下半部分是一個(gè)BIM工程師深化設(shè)計(jì)的過程。我們將這種模式流水線化一個(gè)人搭建模型一個(gè)人做深化調(diào)整和碰撞一個(gè)人工程量下料單制作和布置圖紙與輸出。流水線的好處顯而易見每一個(gè)人只專注處理某一個(gè)階段的工作大大提高工作效率及產(chǎn)量間接地提高了BIM的普及率基于BIM做深化設(shè)計(jì)出圖不需要員工精通Autodesk Revit。比如其中一人需在Autodesk Revit上搭積木式建�；蛘卟贾脠D紙做標(biāo)注培訓(xùn)兩小時(shí)便可勝任。不僅提高了生產(chǎn)力也解放了生產(chǎn)力。生產(chǎn)效率提升了4倍與此同時(shí)因?yàn)橛辛伺鲎矙z查、基于模型的工程量統(tǒng)計(jì)圖紙的準(zhǔn)確性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出了手工深化設(shè)計(jì)出圖。構(gòu)件管理從預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)開始我們借助精益建造平臺(tái)基于物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)將RFID技術(shù) 、BIM模型、 構(gòu)件管理整合在一起實(shí)現(xiàn)信息化、可視化構(gòu)件管理。圖10構(gòu)件管理流程圖在精益建造平臺(tái)中我們著力對(duì)構(gòu)件的全生命周期進(jìn)行管理。在構(gòu)件的生產(chǎn)階段我們就通過圖中的手持設(shè)備將構(gòu)件的信息 從澆筑、質(zhì)檢、入庫、出庫這幾個(gè)階段掃碼錄入平臺(tái)信息庫。例如在構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)操作人員在手持設(shè)備上將構(gòu)件、規(guī)格編號(hào)等信息填好在掃描構(gòu)件中的芯片ID通過網(wǎng)絡(luò)上傳到平臺(tái)管理人員登陸平臺(tái)后就可以在澆筑管理的界面中查看構(gòu)件的各種信息。同樣在質(zhì)檢環(huán)節(jié)中操作人員將檢查出的問題（如構(gòu)件邊緣有毛刺、構(gòu)件有裂縫等）通過手持設(shè)備傳遞到平臺(tái)供管理人員查看管理。之后構(gòu)件在入庫、出庫等環(huán)節(jié)也遵循同樣的操作模式構(gòu)件的全部生產(chǎn)信息就可以在平臺(tái)上查看。圖11手持設(shè)備界面基于此RFID技術(shù)管理人員可以像網(wǎng)購一樣實(shí)時(shí)查詢構(gòu)件的物流狀態(tài)為構(gòu)件管理、進(jìn)度安排做好準(zhǔn)備。同時(shí) 每個(gè)構(gòu)件的ID還同BIM模型對(duì)應(yīng)構(gòu)件的全局ID綁定把BIM中的I 即information 信息補(bǔ)充完善。施工過程中操作人員將構(gòu)件的 庫存狀態(tài)、吊裝信息、安裝情況、成品檢驗(yàn)等情況錄入并上傳通過平臺(tái)數(shù)據(jù)查看。使施工管理人員對(duì)項(xiàng)目的整體進(jìn)度安排有了精確地?cái)?shù)據(jù)支持。最終基于構(gòu)件的信息形成包含整個(gè)生命周期信息的BIM模型成為了最終的竣工模型。同樣業(yè)主方登錄精益建造平臺(tái)后便可查看構(gòu)建的運(yùn)維狀態(tài)方便之后的運(yùn)維檢修。