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安徽海龙配套综合楼装配式构件应用

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1 项目背景
安徽海龙住宅产业化基地配套综合楼为“‘十三五’国家重点研发计划绿色建筑及建筑工业化重点专项示范工程(在建)项目”、住房和城乡建设部2016年科学技术项目计划“装配式建筑科技示范项目”。项目位于安徽省合肥市经济技术开发区,青龙潭路以东,桃源路以西。
本工程总建筑面积5893.41㎡,地上五层,建筑高度22.1m,其中一层层高5.0m,二~五层层高4.2m(见图1、图2),是国内首个采用工业化方式建造的装配整体式混凝土框架建筑,预制装配率高达85%。本工程在建造过程中存在着:①管线布置复杂,设计精度较高;②装配化程度高,技术难度较大;③设计范围广泛,施工周期较短等项目难点。通过运用BIM信息化技术,不仅可以解决以上难点,而且还充分展示了我公司在装配式建筑领域对建筑、结构、机电、装饰及部品一体化集成生产、安装技术的探索与实践。
图1 配套综合楼鸟瞰效果图
图2 配套综合楼室外透视图
2 BIM应用
本项目工程体量较小,采用Autodesk Revit软件,通过链接的方式进行协同,建筑、结构专业设计人员先完成建筑、结构模型,然后机电专业设计人员根据建筑、结构模型对机电设计方案进行设计修改并反馈给建筑和结构专业设计人员。在装配式生产和施工阶段,通过Revit软件对各类生产和施工信息进行展示和记录,使得施工专业人员能够对整个工程的进度和相关信息进行了解,从而解决信息不对称的难题,在根本上保证施工的效率和质量。
2.1 深化预制构件图纸
BIM 模型中任一个图形单元都涵盖了构件的类型、尺寸、材质等参数,因所有构件模型都是由参数控制,这就实现了 BIM 模型的关联性,若构件模型中某一参数发生改变,与之相关的所有构件都会随之更新,解决了图纸之间的错、漏等问题。BIM 模型建成后,可根据需要导出二维 CAD 图纸、各构件数量表等,方便快捷。设计单位可利用 BIM 的可视化特征,与建设方、施工方、构件厂商等进行交流沟通,及时对设计方案进行修订,为后续各阶段的协同合作打下良好基础。海龙配套综合楼利用Revit软件完成预制柱、预制梁、预应力大梁、预应力空心楼板、叠合板、预制楼梯、装饰保温一体化外墙等构件的图纸深化设计及出图工作,见图3、4。
 图3 配套综合楼部分梁、柱构件图纸深化图
 图4 配套综合楼部分梁、板构件图纸深化图
2.2 深化建筑结构设计
利用Revit软件建立配套综合楼模型后,见图5、图6。针对配套综合楼结构安装可能遇到的问题,在各个预制构件之间进行模拟安装,检验各构件之间的连接,找到各构件之间存在的碰撞。
              
 
图5 配套综合楼BIM建筑、结构模型       图6 配套综合楼BIM机电模型
2.3 构件碰撞检查
设计人员可以利用BIM技术对装配式建筑结构和预制构件进行精细化设计,减小装配式建筑在施工阶段容易出现的装配偏差问题。借助BIM技术,对预制构件的几何尺寸及内部钢筋直径、间距、钢筋保护层厚度等重要参数进行精准设计、定位。在BIM模型的三维视图中,设计人员可以直观地观察到待拼装预制构件之间的契合度,并可以利用BIM技术的碰撞检测功能,细致分析预制构件结构连接节点的可靠性,排除预制构件之间的装配冲突,从而避免由于设计粗糙而影响到预制构件的安装定位,减少由于设计误差带来的工期延误和材料资源的浪费。在配套综合楼设计过程中,通过Navisworks软件进行碰撞检查,见图7、图8。设计团队能够在复杂的结构模型中轻松发现设计中梁柱连接节点不合理的部分,对其进行优化调整,在早期进行成本控制、解决问题。
图7 配套综合楼一层施工碰撞检查
图8 配套综合楼构件拼装碰撞检查
2.4有效汇总工程量
配套综合楼利用Revit软件精准的统计虚拟模型中的工程量,并根据数据形成各种统计图表,见图9。由于BIM技术的可优化性,可以对汇总工程量表格随时进行优化,这样可以在一定程度上有效把握工程进度,工程负责人也可以根据汇总出的工程量来合理的调整工程进度,有利于工程的管理。
图9  BIM模型构件明细表汇总