1、BIM技术在住宅建筑工业中的应用BIM(Building Information Model)是“建筑信息模型”的简称,其技术核心是一个由计算机三维模型所形成的数据库,不仅包含了设计阶段的设计信息,而且可以容纳从设计到建成、使用的全过程信息,并且各种信息始终是建立在一个三维模型数据库中。1、BIM技术的特点可视化:BIM将常规的二维表达转为三维可视模型,表达信息形象、直观,可视化帮助非专业人员通过清晰的模型理解建筑创意,协助各方及时、高效的决策。协调性:采用BIM的项目,各专业间、各工作成员间都在一个三维协同设计环境中共同工作,设计深化、修改可以实现联动更新。这种无中介即时的沟通方式,很大程度
2、避免因人为沟通不及时而带来的设计错漏,便于轻松有效的提高设计质量和效率。模拟性:通过BIM可以模拟真实建造过程及场景,并可通过此过程预先发现可能存在的问题,最大限度减少因设计或施工方面的失误所带来的遗憾。正因为BIM以上特点,才真正使得设计优化成为可能,基于BIM成果生成的施工图纸和统计的数据,才能确保建筑信息的准确无误。2、BIM在工业化建筑设计阶段的应用1工业化住宅建筑设计的特点a设计协同难度大;工业化建筑设计比常规建筑需协同的专业和环节更多,设计对土建、装修、部品设计同步要求较高,在设计中协调各专业高效开展工作已成为设计难点。b设计质量要求高;工业化生产对构件、部品设计要求高,不允许出现
3、设计错误和遗漏。c设计内容要求全;构件图设计是工业化项目增加的环节,从方案设计到构件图设计能较好地贯彻设计理念,是目前社会上普遍较普遍的设计方式。构件图深化设计要求精细、表达全面,需协调生产、施工等环节要求,设计易出现错漏。d对设计建造成本控制严;传统项目在方案阶段采用估算、初设阶段采用预算的形式对设计图纸进行测算,无法满足工业化项目即时成本方便对比、测算的需要,提升效率、提高质量、控制成本成为设计需实现的多重目标。工业化建筑设计特点与BIM的特点有很好的互补性,在工业化建筑中应用BIM具备先天优势。2设计阶段BIM应用结合工业化住宅建筑设计特点,设计阶段需对应用BIM技术进行综合策划,明确项
4、目应用目标和技术路径,一般情况下BIM应用有两种方式:一为初级应用。应用的特点是:设计流程设计仍按传统开展,BIM作为设计的辅助,通过应用其一项或多项技术来实现。如:设计过程的可视化、性能分析、仿真模拟等工作目标;二为高级应用。BIM完全融入项目流程,成为项目设计、施工、运营的日常工具。BIM的服务主要是对项目各方提供的BIM模型和数据的合理性、正确性、一致性、完整性等的审核和项目完整信息的集成。目前在设计阶段的应用主要集中在初级应用,涉及部分高级应用内容。具体如下:1)构建建筑BIM模型,进行建筑性能初步分析从概念设计开始, 设计可以通过建立BIM体量模型,导出进行初步的性能分析,如:风环境
5、分析、可视度分析,分析结果可以帮助调整建筑布局形态,实现较舒适的自然通风环境和最佳视野。随着方案设计深入,建筑外墙、BIM三维模型逐步丰富,可协助建筑师与各方进行直观的方案交流、沟通,并协助设计师进行经济指标统计、建筑日照分析、小区太阳辐射分析等功能,为深化方案设计提供科学的判断。进入方案深化设计阶段,可将模型导入专业分析软件进行深入的性能分析,包括:室内通风环境分析、大进深房间的采光分析、及能耗分析等。分析结果及时帮助建筑师进进一步优化,提高设计产品的综合性能。2)基于BIM模型,进行管线综合碰撞检查通过运用三维信息模型可视化碰撞功能,可以检查建筑、结构、给排水、电气、暖通等各专业设计中各种
6、碰撞问题,协助优化设计错漏,实现有限空间里面最合理的管线布局方案。同时对各种空间装修完成的净高提供检查,可帮助提升设计品质。在工业化建筑中用来检查预制构件的钢筋定位、分析连接节点部位钢筋安装可行性有重要帮助,通过分析优化可以提前把施工阶段可能发生的错误提前避免,保证施工进度。3)基于BIM模型,进行工程量统计和经济性分析BIM模型可将关联的建筑信息进行有效分类、保存,使项目信息形成了一个有机整体,设计师可以随时通过模型导出所需的信息报表,如:进行门窗统计表、部品数量统计表、各类预制件混凝土体积统计、构件种类统计等等。通过对相关数据的收集,可以辅助设计师快速、高效地对设计中的项目主要经济指标进行
7、比较判断,且模型数据会随着设计深化自动更新,确保项目统计信息的准确性。4)采用三维构件设计,简化二维构件深化图BIM技术把传统的二维构件设计用三维可视化设计替代,项目设计中的各种预制外墙、预制梁、楼梯、楼板中等预制构件,均采用标准的设计族插入模型应用,工业化项目的构件图设计阶段仅需采用三维模型导出二维图形,经过简单的图面补充处理,既可完成构件的平、立、剖面图,且图中预留、预埋信息健全,大幅降低了构件深化图设计绘图的工作量和避免了设计多变时设计错漏的问题,保证了设计图纸的高质量。5)构建装修模型体系,提供装修套餐可视化为不同的装修方案建立精装修模型,通过BIM的渲染、动画漫游等功能,把设计师的创
8、意真实地呈现给用户,装修模型族中包括:各种材料、灯光、设备、家具、洁具等。通过建立可变的装修模块来实现即时的组合、风格、色彩等的变化,在工业化住宅建筑中(特别是保障性住房项目)可以给用户提供多种套餐装修解决方案,实现及时沟通、互动,且不同方案所涉材料的清单、经济数据等可以即时获取,方便、实用。3、BIM在工业化建筑施工阶段的应用1工业化住宅建筑施工特点工业化住宅因构件预制对现场施工场地组织与时间组织均会有较高要求,构件堆场、施工道路组织、塔吊位置及覆盖范围、生产周期、运输、吊装周期等均需作周密的考虑,因此工业化住宅施工难度相对较大,出错几率相对较高。2施工阶段的BIM应用a结合施工进度模拟(4
9、D),优化调整施工方案,施工单位可以将计划进度与BIM模型加以数据集成,便可以模拟真实施工进度及状况,预演施工场景以便分析不同施工方案的优劣,并及时做出调整,从而获得最佳施工方案。在工业化建筑中, 也可以对项目中的重点或难点部分进行实时可建性模拟,进行诸如材料的运输堆放安排、建筑机械的行进路线和操作空间、土建工程的施工顺序、设备管线的安装调试等施工安装方案的优化。b结合进度和造价模拟(5D),优化调整施工组织项目建设资金的投入是逐步进行的,通过BIM与施工进度和工程量造价结合,可以实现5D应用,做到施工现场 “零库存”施工,充分发挥业主的资金效益。c应用三维模型,指导现场施工应用BIM模型和3
10、D施工图代替传统二维图纸指导现场施工吊装,可以避免现场人员由于图纸误读引起施工顺序或安装固定出错等。4、BIM在工业化建筑运营阶段的应用1工业化住宅建筑的运营特点目前国内保障性住房采用工业化建造的比例正在不断加大。由于保障性住房中的廉租房、公租房产权归属政府,仅提供被保障者暂时居住,因此,运营情况较为多变,给各种信息的管理带来困难。2运营阶段BIM应用a帮助物业进行监测和及时更换在建筑全生命周期的运营管理阶段,BIM可同步有关建筑使用情况或性能、入住人员与容量、建筑已用时间以及部品、材料剩余使用寿命的等信息,通过预警,帮助物业进行监测和管理。b帮助物业提高管理水平BIM可提供数字更新记录,并改善搬迁规划与管理。在空间管理上可对租金、物业费、租约、装修清单实景模型、改造信息等进行更新,定期访问这类信息可以帮助提高建筑运营过程中的收益与成本管理水平。c应急管理培训模拟BIM可提供物业模拟灾难疏散场景,断水断电的紧急处置方案模拟,模拟结果可为物业管理提前预警,采取预防措施。