Jiangsu STU Engineering Technology co., LTD
相比于傳統(tǒng)現(xiàn)澆住宅,工業(yè)化住宅的特點(diǎn)之一就是需要對(duì)構(gòu)件進(jìn)行拆分,以達(dá)到工廠生產(chǎn),現(xiàn)場(chǎng)組裝的目的,這種特有的建造方式使其尺寸和配筋更加標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)量減少、人工及材料用量等都大幅度降低。雖然工業(yè)化建筑有諸多優(yōu)點(diǎn),但是由于目前國內(nèi)對(duì)于工業(yè)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的不完善,各地采用的結(jié)構(gòu)體系、設(shè)計(jì)手法以及對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)施工方式都大相徑庭,沒有統(tǒng)一的指標(biāo),使其在應(yīng)用中存在諸多問題。比如工業(yè)化構(gòu)件深化設(shè)計(jì)不合理,預(yù)制構(gòu)件廠區(qū)較遠(yuǎn),產(chǎn)品質(zhì)量精度無法保證,現(xiàn)場(chǎng)堆放無序,安裝工人經(jīng)驗(yàn)不足等問題,都在一定程度上影響了房屋質(zhì)量,妨礙工業(yè)化住宅在國內(nèi)的接受程度。
傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)手法無法在構(gòu)件拆分階段充分考慮構(gòu)件的可生產(chǎn)性、可運(yùn)輸性、可吊裝性以及可安裝性。但在工業(yè)化住宅的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工、運(yùn)營維護(hù)全流程中,預(yù)制構(gòu)件的拆分設(shè)計(jì)是第一步,卻也相當(dāng)于工業(yè)化住宅全流程中的鏈條,拆分設(shè)計(jì)方式?jīng)Q定后續(xù)各個(gè)階段的協(xié)調(diào)性和可操作性,如能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化住宅結(jié)構(gòu)合理的自動(dòng)拆分,設(shè)計(jì)階段將事半功倍。而BIM技術(shù)的應(yīng)用恰恰能解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的盲點(diǎn),而且設(shè)計(jì)周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)方式,保證工業(yè)化建造方式多快好省的特點(diǎn)。
BIM技術(shù)的應(yīng)用對(duì)工業(yè)化住宅的發(fā)展至關(guān)重要,可貫穿設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工、運(yùn)營維護(hù)全流程,基于BIM的可視化、協(xié)同性、模擬性的特點(diǎn),保證各專業(yè)、各工作成員間都在一個(gè)三維可視環(huán)境下的協(xié)同工作,并通過真實(shí)地模擬施工過程來預(yù)先發(fā)現(xiàn)可能存在的問題,最大限度減少因設(shè)計(jì)或施工方面的失誤帶來的遺憾,表明數(shù)據(jù)化的BIM技術(shù)應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)高效高質(zhì)低能耗建筑的前提。因此,鑒于國內(nèi)當(dāng)前工業(yè)化住宅產(chǎn)生的種種問題,BIM技術(shù)對(duì)于工業(yè)化住宅的拆分和組裝的應(yīng)用迫在眉睫,基于此目的,本課題研究了BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分和組裝上的應(yīng)用,將BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)與結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分和組裝相結(jié)合,在實(shí)際工程中體現(xiàn)其應(yīng)用價(jià)值。
1 基于BIM技術(shù)對(duì)工業(yè)化住宅結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分技術(shù)研究
1.1 BIM技術(shù)自動(dòng)拆分的優(yōu)勢(shì)在工業(yè)化住宅結(jié)構(gòu)拆分設(shè)計(jì)階段,由于工業(yè)化住宅設(shè)計(jì)協(xié)同難度大、設(shè)計(jì)質(zhì)量要求高、設(shè)計(jì)內(nèi)容要求全、對(duì)成本管控嚴(yán)的特點(diǎn),傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式無法滿足工業(yè)化住宅的要求,BIM技術(shù)從可視化、協(xié)同化、參數(shù)化三方面使工業(yè)化住宅結(jié)構(gòu)達(dá)到自動(dòng)拆分目的。
1)可視化:利用內(nèi)梅切克的三維可視模型,形象、直觀得表達(dá)構(gòu)件信息,對(duì)墻板拆分的合理性、正確性、完整性、一致性進(jìn)行審核;
2)協(xié)同化:結(jié)合土建、裝修、部品設(shè)計(jì)的要求靈活調(diào)整拆分形式,協(xié)調(diào)各專業(yè)高效開展工作,設(shè)計(jì)深化、修改實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)更新,很大程度避免了人為溝通不及時(shí)帶來的設(shè)計(jì)錯(cuò)漏;3)參數(shù)化:利用內(nèi)梅切克的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)置對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)拆分,比如節(jié)點(diǎn)寬度,構(gòu)件超限設(shè)置,拼縫設(shè)置等,有效規(guī)避人為拆分可能造成的墻體過短、構(gòu)件過重等問題,通過軟件提前檢測(cè)組裝過程中的鋼筋碰撞等問題。
BIM技術(shù)將傳統(tǒng)的二維構(gòu)件設(shè)計(jì)用三維可視化設(shè)計(jì)替代,保證構(gòu)件之間的開槽、洞口連貫,并采用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)族插入模型應(yīng)用,構(gòu)件圖設(shè)計(jì)階段僅需將三維構(gòu)件圖導(dǎo)出二維圖形,經(jīng)過簡單處理補(bǔ)充,即可完成構(gòu)件的平、立、剖視圖,大幅度降低了繁瑣的二維設(shè)計(jì)過程,且能保證各視圖間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
在完成初步拆分的基礎(chǔ)上,BIM技術(shù)對(duì)于拆分細(xì)節(jié)的控制相對(duì)于傳統(tǒng)方式也具有明顯優(yōu)勢(shì),例如,其可視化特性在墻板轉(zhuǎn)角處的拼縫選擇上得到充分體現(xiàn),不同位置的拼縫可以導(dǎo)致完全不同的立面效果,細(xì)節(jié)的把控可以極大提高建筑品質(zhì)。
1.2 BIM技術(shù)自動(dòng)拆分的標(biāo)準(zhǔn)基于BIM技術(shù)對(duì)疊合板式剪力墻工業(yè)化住宅結(jié)構(gòu)體系的自動(dòng)拆分,主要體現(xiàn)在墻板、樓板、梁以及陽臺(tái)板等結(jié)構(gòu)部件上,通過BIM軟件內(nèi)梅切克的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定,使其實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的自動(dòng)拆分。對(duì)于結(jié)構(gòu)墻板,需在依托BIM技術(shù)基礎(chǔ)上達(dá)到以下一點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn):
1) 預(yù)制板厚度:由于疊合板式剪力墻預(yù)制板內(nèi)需要放置墻體分布筋并充當(dāng)現(xiàn)澆模板的作用,因此其厚度會(huì)依據(jù)墻板總厚度的變化而變化,厚度較大的墻板(比如地下室外墻)就需要設(shè)定更厚的預(yù)制層;
2) 預(yù)制板內(nèi)外葉板高差:樓板的厚度造就了疊合板式剪力墻內(nèi)外葉預(yù)制板的高差,預(yù)制板的尺寸標(biāo)準(zhǔn)是自動(dòng)拆分的必要因素之一;
3) 預(yù)制板最大長高值以及重量:自動(dòng)拆分出的預(yù)制墻板是否達(dá)標(biāo),評(píng)判之一來自構(gòu)件廠生產(chǎn)設(shè)備條件,模臺(tái)的最大寬度限制了預(yù)制板的最大長度或高度,評(píng)判之二便是現(xiàn)場(chǎng)的塔吊能否吊起構(gòu)件,這便限制了預(yù)制板的重量;
4) 墻板連接節(jié)點(diǎn):節(jié)點(diǎn)作為結(jié)構(gòu)拆分的標(biāo)志,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)可以顯著提高自動(dòng)拆分效率,即不需要對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)微二次調(diào)整。
對(duì)于結(jié)構(gòu)樓板,其拆分標(biāo)準(zhǔn)如下:
1)預(yù)制板厚度:依據(jù)《JGJ1-2014》對(duì)于疊合樓板的厚度要求,保證預(yù)制最低厚度標(biāo)準(zhǔn)為60mm,但根據(jù)結(jié)構(gòu)樓板總厚度和樓板支撐體系的不同,預(yù)制板厚度會(huì)隨之變動(dòng),因此為結(jié)構(gòu)可以自動(dòng)拆分,對(duì)不同樓板總厚度的結(jié)構(gòu)設(shè)定相應(yīng)厚度標(biāo)準(zhǔn);
2)預(yù)制板寬度:與疊合板式剪力墻相同,其最大寬度受到構(gòu)件廠生產(chǎn)模臺(tái)的最大寬度限制。但是由于預(yù)制板之間拼接分為后澆型和密拼型,后澆型預(yù)制板寬度不僅僅指混凝土構(gòu)件面板的寬度,而是面板寬度和外伸錨固鋼筋的長度之和,因此在自動(dòng)拆分前需提前考慮并設(shè)定對(duì)應(yīng)拼接方式的預(yù)制板最大寬度標(biāo)準(zhǔn);
3)預(yù)制板重量:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)塔吊噸位和位置,設(shè)定預(yù)制板最大重量標(biāo)準(zhǔn);4)預(yù)制板間接縫、預(yù)制板端部與支承墻板搭接長度:根據(jù)不同的拼接方式,設(shè)定不同寬度的接縫,并確保其端部與支承墻板有不小于10mm的搭接長度;
5)預(yù)制板拆分?jǐn)?shù)量:對(duì)于雙向板,為了對(duì)樓板整體的結(jié)構(gòu)受力又有利,沿預(yù)制板次受力方向?qū)㈩A(yù)制板拆分為奇數(shù)份。
結(jié)構(gòu)梁構(gòu)件,單跨梁即為一個(gè)完整的預(yù)制構(gòu)件,一般僅在主次預(yù)制梁交叉的情況下需要進(jìn)行構(gòu)件拆分:
1)預(yù)制梁端部與支承剪力墻或柱搭接長度:預(yù)制梁端部與支承結(jié)構(gòu)有不小于10mm的搭接長度
2)次梁優(yōu)先主梁進(jìn)行拆分:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一般主梁高度大于次梁高度,因此次梁的截?cái)嗖鸱挚墒怪髁罕3值撞客暾?,并給予次梁端部10mm的搭接長度。
陽臺(tái)板、空調(diào)板等構(gòu)件的自動(dòng)拆分,由于此類構(gòu)件一般為單獨(dú)存在,因?yàn)榭尚纬烧w預(yù)制構(gòu)件而不需要拆分,唯一需要考慮的是預(yù)制構(gòu)件端部與支承墻板的搭接長度不得小于10mm。
1. 3 BIM技術(shù)自動(dòng)拆分的流程
在明確BIM技術(shù)自動(dòng)拆分的標(biāo)準(zhǔn)下,運(yùn)用三維BIM設(shè)計(jì)軟件內(nèi)梅切克對(duì)住宅結(jié)構(gòu)進(jìn)行工業(yè)化自動(dòng)拆分,自動(dòng)拆分流程如下面所示,
圖1基于BIM技術(shù)結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分流程
第一步,根據(jù)全專業(yè)施工圖進(jìn)行BIM三維建模。根據(jù)建筑及結(jié)構(gòu)施工圖,在BIM軟件內(nèi)設(shè)定各樓層結(jié)構(gòu)標(biāo)高、門窗洞口、剪力墻厚度、樓板厚度等一系列信息數(shù)據(jù),最后形成BIM信息化建筑結(jié)構(gòu)三維模型。
圖2基于BIM技術(shù)三維模型搭建
第二步,明確工業(yè)化住宅結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分標(biāo)準(zhǔn),并將此標(biāo)準(zhǔn)BIM數(shù)據(jù)化。針對(duì)不同的工業(yè)化住宅,需要根據(jù)章節(jié)2.2.2的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行一一確定,例如疊合板式剪力墻由外葉板、內(nèi)葉板以及中間空心層三部分組成,在此就需要確定各個(gè)組成部分各自的厚度,使BIM設(shè)計(jì)軟件依此進(jìn)行疊合板式剪力墻設(shè)計(jì)。
第三步,預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)。在各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)BIM數(shù)據(jù)化以后,實(shí)現(xiàn)一鍵完成預(yù)制構(gòu)件建立,包括預(yù)制構(gòu)件的厚度、高度、重量、編號(hào)、材質(zhì)等。
第四步,根據(jù)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化,完成基于BIM技術(shù)工業(yè)化結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分。在將左右建筑結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行預(yù)制化以后,最后一步便是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的L型、T型以及一字型數(shù)據(jù)化節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)拆分。
1. 4 BIM技術(shù)自動(dòng)拆分的要點(diǎn)
基于BIM技術(shù)的自動(dòng)拆分技術(shù),需要自動(dòng)拆分流程各環(huán)節(jié)的明確,不確定的標(biāo)準(zhǔn)是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分頻頻返工的最重要因素,因此,需要注意如下幾個(gè)自動(dòng)拆分上的要點(diǎn):
第一點(diǎn),在全專業(yè)圖紙的匯總環(huán)節(jié)。許多單位由于工程進(jìn)度的關(guān)系,往往會(huì)在圖紙不全不確定的情況下急于進(jìn)行結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分和深化設(shè)計(jì),造成的結(jié)果就是施工圖的變更造成自動(dòng)拆分需要頻繁調(diào)整,無法達(dá)到高效的工業(yè)化設(shè)計(jì)水平。
第二點(diǎn),BIM三維模型的準(zhǔn)確性。完成三維模型的搭建后,需要對(duì)此進(jìn)行反復(fù)核查,層高、墻厚、板厚、平面布置等,以免自動(dòng)拆分后造成預(yù)制構(gòu)件尺寸不對(duì),現(xiàn)場(chǎng)無法組裝的情況。
第三點(diǎn),節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化。由于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)的建立必須與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位協(xié)調(diào),需要提早制定標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)的范圍與方式,確保結(jié)構(gòu)安全性和自動(dòng)拆分便捷性,否則會(huì)拖延施工圖與結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分的進(jìn)度。
2 基于BIM技術(shù)對(duì)工業(yè)化住宅結(jié)構(gòu)組裝技術(shù)研究
2. 1 BIM技術(shù)組裝的優(yōu)勢(shì)在構(gòu)件的組裝階段,整合預(yù)制構(gòu)件、塔吊布置、現(xiàn)場(chǎng)鋼筋布置等信息的BIM技術(shù)對(duì)構(gòu)件的組裝的幫助巨大,BIM技術(shù)的鋼筋碰撞檢查可以讓設(shè)計(jì)及時(shí)調(diào)整疊合墻板內(nèi)的外伸筋位置,在三維效果中預(yù)先制定施工吊裝、鋼筋綁扎方案,并據(jù)此安排塔吊位置數(shù)量,使圖紙的高質(zhì)量得以保證。結(jié)合施工進(jìn)度模擬,優(yōu)化調(diào)整施工方案,施工單位可將計(jì)劃進(jìn)度與BIM模型加以數(shù)據(jù)集成,通過模擬真實(shí)施工進(jìn)度及狀況,預(yù)演施工場(chǎng)景以便分析不同施工方案的優(yōu)劣,并及時(shí)做出調(diào)整,以此獲得最佳施工方案。在工業(yè)化住宅中,也可以對(duì)項(xiàng)目中的重點(diǎn)或難點(diǎn)部分進(jìn)行實(shí)時(shí)可建性模擬,例如組裝工作操作空間、多構(gòu)件節(jié)點(diǎn)組裝施工順序、設(shè)備管線安裝調(diào)試等施工安裝方案進(jìn)行優(yōu)化。
2. 2 BIM技術(shù)組裝的流程與工業(yè)化住宅結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分有所不同,結(jié)構(gòu)的組裝需要施工單位協(xié)同設(shè)計(jì)單位一起,在BIM平臺(tái)上研究其應(yīng)用技術(shù)。
第一步,施工場(chǎng)地建模。在施工過程的多個(gè)階段使用BIM圖形化的表現(xiàn)永久或臨時(shí)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施,將模型與施工活動(dòng)進(jìn)度表相關(guān)聯(lián)以表達(dá)空間和排序的要求,并入模型的附加信息包括勞動(dòng)資源,關(guān)聯(lián)的配送材料,設(shè)備位置。
圖3基于BIM技術(shù)施工場(chǎng)地建模
第二步,住宅模型節(jié)點(diǎn)鋼筋、管線碰撞檢查。基于BIM內(nèi)梅切克三維鋼筋設(shè)計(jì),結(jié)合施工方案模擬節(jié)點(diǎn)鋼筋,避免各組分構(gòu)件吊裝時(shí)鋼筋碰撞,同時(shí)與內(nèi)梅切克數(shù)據(jù)共享的DDS提供全面的機(jī)電暖通管線設(shè)計(jì),協(xié)同模擬工業(yè)化住宅搭建過程從土建到精裝的碰撞檢查。
圖4基于BIM技術(shù)模型碰撞檢查
第三步,將無碰撞的住宅模型融入施工場(chǎng)地模型中,以便整體施工規(guī)劃。第四步,階段規(guī)劃。與現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目部合作根據(jù)實(shí)際施工進(jìn)度計(jì)劃,采用BIM技術(shù)施工模擬,使團(tuán)隊(duì)對(duì)項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)和施工計(jì)劃更好的理解,最終輸出施工模擬視頻文件。第五步,BIM施工指導(dǎo)。通過BIM實(shí)現(xiàn)很好的可視化效果并對(duì)部分節(jié)點(diǎn)做視頻動(dòng)畫示意達(dá)到施工模擬指導(dǎo)的效果。
圖5基于BIM技術(shù)施工組裝模擬
2.3 BIM技術(shù)組裝的要點(diǎn)與結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分相同,基于BIM技術(shù)的結(jié)構(gòu)組裝也需要考慮其在各環(huán)節(jié)的要點(diǎn),總結(jié)歸納為一下幾點(diǎn):第一點(diǎn),碰撞檢查。碰撞檢查是BIM技術(shù)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)組裝最明顯也最重要的一點(diǎn),復(fù)雜鋼筋節(jié)點(diǎn)的三維施工模擬,保證每個(gè)構(gòu)件在組裝時(shí)順利到位。第二點(diǎn),清晰的施工指導(dǎo)。施工指導(dǎo)必須淺顯易懂,過于復(fù)雜專業(yè)的術(shù)語會(huì)造成現(xiàn)場(chǎng)工人組裝時(shí)似懂非懂,妨礙組裝的順利進(jìn)行,基于BIM技術(shù)的動(dòng)畫施工模擬,可以更好的傳達(dá)指導(dǎo)意義。
3 工程項(xiàng)目分析在當(dāng)前工業(yè)化住宅的推進(jìn)階段,各地的工業(yè)化住宅項(xiàng)目數(shù)量龐大,寶業(yè)集團(tuán)的疊合板式剪力墻體系在多年實(shí)踐運(yùn)用中積累了大量經(jīng)驗(yàn),并在國內(nèi)對(duì)于工業(yè)化住宅規(guī)范不完善的情況下,通過一系列試驗(yàn)并結(jié)合多年施工經(jīng)驗(yàn)參與制定了針對(duì)疊合板體系的地方標(biāo)準(zhǔn),使BIM技術(shù)的自動(dòng)拆分在數(shù)據(jù)庫參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化上有了依據(jù)。2014年底,寶業(yè)集團(tuán)與上?,F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)集團(tuán)聯(lián)合打造的上海第一幢疊合板體系示范項(xiàng)目樓順利結(jié)頂,此項(xiàng)目結(jié)構(gòu)體系為疊合板式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),由疊合板式剪力墻、疊合樓板、疊合式梁、疊合式陽臺(tái)、預(yù)制樓梯和預(yù)制空調(diào)板,并輔以必要的現(xiàn)澆混凝土剪力墻、邊緣構(gòu)件、梁等共同形成的剪力墻結(jié)構(gòu)體系。項(xiàng)目創(chuàng)新性的采用大開間設(shè)計(jì)手法,通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化將剪力墻全部布置在建筑外圍,內(nèi)部空間無任何剪力墻與結(jié)構(gòu)柱,用戶可根據(jù)不同需求對(duì)室內(nèi)空間進(jìn)行靈活分割。整個(gè)項(xiàng)目流程以BIM信息化技術(shù)為平臺(tái),通過模型數(shù)據(jù)的無縫傳遞,鏈接設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié),提高質(zhì)量和效率。
根據(jù)章節(jié)2.2.2的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定,將項(xiàng)目的各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)予以確定,并錄入進(jìn)BIM系統(tǒng)中,以疊合板式剪力墻為例,具體信息如下:
1)預(yù)制板厚度:項(xiàng)目剪力墻厚度為200mm,根據(jù)預(yù)制板定義標(biāo)準(zhǔn)將內(nèi)外葉板厚度設(shè)定為50mm,中間空心層為100mm,同時(shí)根據(jù)結(jié)構(gòu)施工圖確定混凝土材質(zhì)C35。
2)預(yù)制內(nèi)外葉板高差:根據(jù)項(xiàng)目樓板厚度140mm,設(shè)定疊合板式剪力墻內(nèi)外葉板高差為140mm,即0.14m。
3)預(yù)制板最大尺寸及重量:通過協(xié)同構(gòu)件廠生產(chǎn)設(shè)備模臺(tái)寬度,以此確定預(yù)制板的兩條邊長不可同時(shí)超過3m,并根據(jù)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)層總體的剪力墻布置,確定預(yù)制板重量控制在不超過3.0t,滿足構(gòu)件自動(dòng)拆分和塔吊噸位的要求。
4)連接節(jié)點(diǎn):在滿足建筑開窗、結(jié)構(gòu)計(jì)算,方便現(xiàn)場(chǎng)施工、結(jié)構(gòu)拆分的考慮下,將L型節(jié)點(diǎn)現(xiàn)澆區(qū)域開口定位300mm和400mm,一字型為400mm。
3.2 基于BIM技術(shù)結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分
項(xiàng)目首層的結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分之前,首先需要通過BIM設(shè)計(jì)軟件將所有三維建筑墻體自動(dòng)轉(zhuǎn)化為預(yù)制構(gòu)件,根據(jù)之前設(shè)置的結(jié)構(gòu)拆分標(biāo)準(zhǔn),將剪力墻轉(zhuǎn)化為內(nèi)外葉板厚50mm,高差140mm,以及尺寸邊長不同時(shí)大于3m,重量不超過3噸的疊合板式剪力墻,如下圖兩個(gè)單元所示,
圖6三維建筑剪力墻
圖7三維疊合板式剪力墻
其次,通過標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分,將疊合板式剪力墻連接處自動(dòng)生成L型或者一字型標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn),如下圖所示,其中紫色區(qū)域?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)化拆分節(jié)點(diǎn)。
圖8三維疊合板式剪力墻自動(dòng)拆分
3.3 基于BIM技術(shù)結(jié)構(gòu)組裝首先BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)組裝中的體現(xiàn)在碰撞檢查上,根據(jù)BIM軟件內(nèi)梅切克的構(gòu)件深化設(shè)計(jì),對(duì)節(jié)點(diǎn)組裝施工模擬,如下圖所示,
同時(shí)進(jìn)行整體施工場(chǎng)地模型搭建,包括運(yùn)輸車輛、塔吊布置等信息,并將住宅模型整合進(jìn)施工場(chǎng)地,如下圖所示,
4D階段規(guī)劃,在項(xiàng)目建造過程中合理制定施工計(jì)劃、精確掌握施工進(jìn)度,優(yōu)化使用施工資源以及科學(xué)的進(jìn)行場(chǎng)地布置。接著根據(jù)BIM施工指導(dǎo)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制構(gòu)件的組裝工作,并對(duì)一些安全注意事項(xiàng)予以警示。
3.4 工程項(xiàng)目總結(jié)根據(jù)寶業(yè)集團(tuán)對(duì)于該示范工程從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)施工全流程的實(shí)施總結(jié),并結(jié)合寶業(yè)集團(tuán)在工業(yè)化住宅領(lǐng)域多年的研發(fā)、施工經(jīng)驗(yàn),基于BIM技術(shù)工業(yè)化住宅的結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分與組裝中應(yīng)具備以下特點(diǎn):1)BIM可視化設(shè)計(jì):可視化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分的基礎(chǔ),也是BIM技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)化住宅最直觀的特點(diǎn);2)構(gòu)件設(shè)計(jì)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化:構(gòu)件設(shè)計(jì)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn),是實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件一鍵生成的關(guān)鍵,也極大方便了后期結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分;3)拆分節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化:只有節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化了,才可以利用BIM技術(shù)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)拆分標(biāo)準(zhǔn)化;4)拆分大板化:在符合現(xiàn)行規(guī)范的條件下,盡量采用大板形式,以此減少自動(dòng)拆分節(jié)點(diǎn),更容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點(diǎn)。
4 結(jié)語隨著工業(yè)化工程項(xiàng)目的迅速發(fā)展,基本的結(jié)構(gòu)拆分已不是難點(diǎn),但是信息化時(shí)代所必須具備的是如何從結(jié)構(gòu)拆分上升為結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分,其中的問題需要通過深入研究及大量工程實(shí)踐來探討解決,而通過BIM技術(shù)將結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分所需要數(shù)據(jù)進(jìn)行集成是必經(jīng)之路,因此,工業(yè)化住宅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、安裝數(shù)據(jù)傳遞技術(shù)是接下來迫切需要研究解決的課題。希望通過本研究基于BIM技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分和組裝的理解和應(yīng)用示例,能給業(yè)內(nèi)人士新的思路,一起推動(dòng)工業(yè)化住宅向信息化、智能化的演變。