BIM在厚街體育館的應(yīng)用

1、項(xiàng)目背景厚街體育館位于龍閣山體育公園內(nèi)，總投資1.2億元，占地160畝，是東莞市屬重點(diǎn)工程和厚街鎮(zhèn)的重點(diǎn)民心工程。厚街體育館鋼屋蓋采用弦支穹頂屋蓋鋼結(jié)構(gòu)，其余為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，總建筑面積約22861.26平方米，地下室面積約2947.16平方米，是以室內(nèi)籃球、羽毛球等球類比賽為主體，文化活動(dòng)為輔的綜合性體育館。 厚街體育館軟件選擇建立BIM模型先要確定建模軟件，最終經(jīng)過比較選擇了Revit和Tekla這兩個(gè)系列軟件。厚街體育館的建筑模型通過Revit Architecture建立，結(jié)構(gòu)模型采用TeklaStructure建立。之所以不用Revit Structure，是因?yàn)镽evit St

2、ructure不能滿足預(yù)制混凝土深化設(shè)計(jì)的要求，而且Tekla Structure具有預(yù)制混凝土專項(xiàng)的模塊，比較適合預(yù)制裝配式建造管理。而且它包含參數(shù)化節(jié)點(diǎn)，方便建模。比如我們利用Revit建立了窗臺(tái)和欄桿的“族”，在Tekla Structure中開發(fā)參數(shù)化節(jié)點(diǎn)進(jìn)行配筋，大大提高了建模的效率。專業(yè)模型建好后，再通過IFC格式將Tekla導(dǎo)入Revit中形成最終的BIM模型。TeklaStructures對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響 TeklaStructures的功能包括三維實(shí)體結(jié)構(gòu)模型 與結(jié)構(gòu)分析完全整合、三維鋼結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)、三維鋼筋混凝土設(shè)計(jì)、生成便于加工的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖紙。面對(duì)如今設(shè)計(jì)的日益復(fù)雜，

3、空間曲面、非常規(guī)角 度墻面、巨型的建筑面積，TeklaStructures的聯(lián)網(wǎng)（多人協(xié)作）功能，為詳圖深化人員提供了可靠的團(tuán) 隊(duì)協(xié)作平臺(tái)?？梢暬娜S模型將對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理人員起到事半功倍的效果，細(xì)化的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)使工廠加工的難度減小，精細(xì)的計(jì)算機(jī)數(shù)字控制下料和DSTV自動(dòng)排板將使板材的下料更加節(jié)省和合理，生成的排版圖直接導(dǎo)入數(shù)控機(jī)床，大大縮減了加工制作的時(shí)間，并且按照TeklaStructures軟件導(dǎo)出的DSTV零件排板圖加工后能完美地與主構(gòu)件搭接，不會(huì)出現(xiàn)人為尺寸誤差或者切割偏差，避免返工，提高了工作效率，包括管子，包括預(yù)制構(gòu)件，全部在電腦里面顯示，而且可以進(jìn)行協(xié)調(diào)的工作，協(xié)調(diào)和建筑材料的組合，

4、尤其是鋼制材料混凝土，而且能夠達(dá)到零錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)和精確的深化，能夠解決整個(gè)協(xié)調(diào)工作中的最佳的方案。施工過程中結(jié)構(gòu)模型，你的模型可以廣泛的使用，從概念設(shè)計(jì)一直到最后建筑物維護(hù)，提高生產(chǎn)力，減少了浪費(fèi)。當(dāng)然我們?yōu)槭裁床捎胻ekla軟件用在厚街體育館上面呢？因?yàn)閠ekla軟件和revit相比之下，tekla是構(gòu)建BIM綜合性軟件，具有專項(xiàng)預(yù)制混泥土模塊，專業(yè)性強(qiáng)，適合PC深化設(shè)計(jì)，所以這次的項(xiàng)目用到tekla軟件。其實(shí)也是我們認(rèn)為這也是利用BIM集成應(yīng)用非常優(yōu)勢(shì)的地方。各位同仁可能有這樣一個(gè)想法或者一個(gè)感覺，假如局部的地方其實(shí)你的成本是增加的，拋開非常復(fù)雜的項(xiàng)目不談，這些很基本的項(xiàng)目差不多1.5倍，這

5、也是BIM很難迅速推廣的一個(gè)原因。我們有一個(gè)來解決這樣一個(gè)困難，設(shè)計(jì)階段，你的成本肯定是增加的。一個(gè)項(xiàng)目要出施工圖，其實(shí)很簡(jiǎn)單。假如用BIM技術(shù)有這樣一個(gè)配置信息，你的時(shí)間肯定是增加的。有花了大量的時(shí)間把BIM模型共享給下游，最后集中到BIM階段重復(fù)利用，只有你的一個(gè)BIM一出之后，你的受益才能做到最大化。所以我們認(rèn)為我們廣東啟光集團(tuán)有這樣一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈來進(jìn)行BIM應(yīng)用也是我們的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。項(xiàng)目介紹：項(xiàng)目有為厚街體育館，得到政府主管部門的支持預(yù)設(shè)裝置。從項(xiàng)目開發(fā)業(yè)主到設(shè)計(jì)方案，到深化設(shè)計(jì)、到施工總承包到構(gòu)件承包都有詳細(xì)的設(shè)計(jì)。BIM實(shí)施內(nèi)容及難點(diǎn)：我們此次厚街BIM模型從開始階段到最后的建設(shè)到運(yùn)維都

6、要整合起來，這首先是一個(gè)BIM應(yīng)用，還要結(jié)合現(xiàn)在比較流行的互聯(lián)網(wǎng)，包括在現(xiàn)場(chǎng)，信息要采集的話，如何存儲(chǔ)到，這里邊涉及到云存儲(chǔ)，如何把這些技術(shù)串聯(lián)起來，包括結(jié)構(gòu)，再一個(gè)是進(jìn)行參數(shù)化的設(shè)置，包括線性分析，這些是一個(gè)難點(diǎn)。在制度的階段會(huì)開始進(jìn)行一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，到后邊有了模型生成包括清單、圖紙、面積的示意圖等等。通過在設(shè)計(jì)階段的建模有了非常完整的模型，但這個(gè)模型如何把他構(gòu)想到下一個(gè)階段，我們通過IFC標(biāo)準(zhǔn)格式整合到模型里邊，這是數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化和共享。進(jìn)入Tekla以后，我們有模型，這是非常復(fù)雜的，如何不增加結(jié)構(gòu)的工程量，里邊有非常強(qiáng)大的參數(shù)化的功能，只要點(diǎn)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)構(gòu)建，里邊進(jìn)行簡(jiǎn)單的參數(shù)修改，就可以實(shí)現(xiàn)。這時(shí)

7、會(huì)有一些實(shí)際問題，因?yàn)樗械臉?gòu)建都是在多場(chǎng)地加工，比如說現(xiàn)澆，現(xiàn)澆基本上很少，基本沒有。由于很多構(gòu)建都是現(xiàn)場(chǎng)在工廠里預(yù)制好之后再運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，你在現(xiàn)場(chǎng)很難知道外部鋼筋是否有故障，這就需要在模型中里邊解決。圖片上中間的部分是灰色區(qū)域，灰色區(qū)域是現(xiàn)澆的，其他都是預(yù)制的，如何要避免這里邊的鋼筋，這里邊的鋼筋蠻多，如何避免碰撞，假如碰撞都需要重新整修，這就會(huì)延誤工期，也會(huì)浪費(fèi)人力和財(cái)力。我只要點(diǎn)擊碰撞列表，哪個(gè)最像，把這種可能性全部降低，全部避免。我們只要修改，組建。我們虛擬環(huán)境里邊完全模擬，避免我們這個(gè)碰撞。還有一個(gè)非常重要的，有了這樣一個(gè)模型，其實(shí)他不是顛覆你現(xiàn)有的流程，還生成了一個(gè)微編碼，中間是鋼筋

8、彎曲表，有了這個(gè)功能我們就不需要再生成生化設(shè)計(jì)圖紙，有了這個(gè)模型之后還要做一些施工模擬，模擬優(yōu)化也是我們BIM的特性。下面我在講講tekla和傳統(tǒng)BIM的區(qū)別吧。TeklaBIM和傳統(tǒng)的BIM相比，它不止是以模型為基礎(chǔ)的生成圖紙的工具，而且是一個(gè)準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)的三維環(huán)境，可以提供給總承包上，結(jié)構(gòu)工程師，鋼結(jié)構(gòu)工程師和混凝土制造商，在整個(gè)過程中共享這個(gè)模型，而且這個(gè)模型使得你的施工和生產(chǎn)控制達(dá)到最高的水平，而且所有的這種結(jié)構(gòu)都可以，包括鋼筋混凝土，鋼結(jié)構(gòu)可以在這里面進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。原來都是從手工變成兩維圖紙，之后變成三維的的設(shè)計(jì)，到現(xiàn)在的過程BIM的流程，把加工等等全部包含在這個(gè)里面。這涵概的機(jī)械行業(yè)和工

9、業(yè)行業(yè)，工廠設(shè)計(jì)的各個(gè)方面。以前是以圖紙為基礎(chǔ)的流程，目前以BIM為基礎(chǔ)的流程，這整個(gè)的模型信息全部都在電腦里面實(shí)現(xiàn)，從概念設(shè)計(jì)，整體設(shè)計(jì)，深化設(shè)計(jì)一直到加工的制作大家看看兩維是線條的設(shè)置，三維是多邊型的設(shè)計(jì)，BIM包含了所有的建造、構(gòu)造的信息，體現(xiàn)了在建建筑真實(shí)的情況，這就是用BIM的一些接口。針對(duì)厚街體育館這個(gè)項(xiàng)目是在設(shè)計(jì)制造和交付安裝整個(gè)過程中都是使用同樣的模型，BIM可以有效的交流，從業(yè)主項(xiàng)目承包商建筑師結(jié)構(gòu)工程師，機(jī)械工程師，加工制作人員，現(xiàn)場(chǎng)管理施工方一直到監(jiān)理，整個(gè)流程通過BIM進(jìn)行實(shí)踐，這個(gè)項(xiàng)目交付是這樣的一套流程，從工程招標(biāo)、建筑集成，結(jié)構(gòu)工程，輸出，然后一直到材料的設(shè)計(jì)，還

10、有輸出報(bào)告安裝等等，這是整個(gè)項(xiàng)目交付的BIM流程。實(shí)際上各個(gè)階段，各個(gè)人員都有不同的BIM的流程，總承包就是這樣的一個(gè)流程，由于時(shí)間關(guān)系不仔細(xì)的介紹這個(gè)流程了，大家看這個(gè)圖可以看到，總承包有工作計(jì)劃，從招標(biāo)、施工，概念設(shè)計(jì)等等。然后結(jié)構(gòu)工程師也有進(jìn)行設(shè)計(jì)和建筑聯(lián)系，然后圖紙，然后和加工廠聯(lián)系BIM的流程，包括做項(xiàng)目的人也有一套BIM的流程，還有就是預(yù)制混凝土制造商，這也可以同時(shí)采用BIM進(jìn)行這樣的流程。實(shí)際上最后我們整個(gè)建筑業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)會(huì)采用BIM，可能大家最后做的一個(gè)項(xiàng)目都是在我這個(gè)軟件中實(shí)現(xiàn)的，也許你可能更早的使用會(huì)更早的獲益。3、相關(guān)軟件及解決方案： Autodesk Revit Arc

11、hitecture Autodesk Revit Structure Autodesk Navisworks AutoCAD TEkla， midas 初始態(tài)位移 初始態(tài)最大豎向位移為20.99mm，為結(jié)構(gòu)短跨的1/3811節(jié)點(diǎn)自動(dòng)化建模利用軟件開發(fā)鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)建模系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)模型的自動(dòng)化批量創(chuàng)建，利用數(shù)據(jù)庫(kù)及自編程序自動(dòng)創(chuàng)建各節(jié)點(diǎn)模型，并通過將生成的節(jié)點(diǎn)模型與鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行了裝配，搭建完成了細(xì)節(jié)化的鋼結(jié)構(gòu)BIM模型。 節(jié)點(diǎn)桿件圖計(jì)算結(jié)果 設(shè)計(jì)荷載作用下位移圖設(shè)計(jì)荷載作用下節(jié)點(diǎn)的Midas應(yīng)力圖如下。設(shè)計(jì)荷載作用下節(jié)點(diǎn)頂部Midas應(yīng)力圖鋼筋建模難點(diǎn)以及材料清單放大圖施工圖繪制目前設(shè)計(jì)

12、成果的最終提交方式仍然是以二維圖紙為基礎(chǔ)的，所以仍然需要將已創(chuàng)建的三維模型轉(zhuǎn)變成二維信息。現(xiàn)代的建筑常常會(huì)有非常復(fù)雜的造型，這些建筑的立面圖、剖視圖、平面圖通過傳統(tǒng)的繪圖方式是無法直接繪制完成的，而由于已經(jīng)建立了三維模型，再利用軟件自動(dòng)生成二維信息，然后按照制圖要求稍作處理即可完成各種工程圖的繪制。其中除注釋內(nèi)容需要設(shè)計(jì)人員在二維圖紙中手工添加外，圖形及尺寸標(biāo)注均可由系統(tǒng)自動(dòng)生成，并且所出的圖紙保證了更高的精確性和一致性，因而可以顯著提高設(shè)計(jì)人員的工作質(zhì)量和效率。材料算量傳統(tǒng)方法的鋼結(jié)構(gòu)重量計(jì)算通常是在結(jié)構(gòu)分析軟件所得的用鋼量的基礎(chǔ)上，節(jié)點(diǎn)重量按總用鋼量的5%15%，評(píng)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估算。由于厚街體

13、育場(chǎng)在建立了包括所有鋼節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的BIM結(jié)構(gòu)模型，可以容易地得到精確的用鋼量統(tǒng)計(jì)。Autodesk Navisworks碰撞檢測(cè)與漫游碰撞檢測(cè)和漫游采用Autodesk Navisworks軟件。Autodesk Navisworks可集成不同格式的設(shè)計(jì)文檔，且生成模型文件占用空間小，能夠?qū)崿F(xiàn)項(xiàng)目多專業(yè)的綜合分析。漫游漫游是將“虛擬技術(shù)”應(yīng)用在城市規(guī)范、建筑設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，使設(shè)計(jì)人員能夠在一個(gè)虛擬的三維環(huán)境中，用動(dòng)態(tài)交互的方式對(duì)未來的建筑進(jìn)行身臨其境的全方位的審視。工程項(xiàng)目中常常會(huì)出現(xiàn)項(xiàng)目進(jìn)行到了中后期才發(fā)現(xiàn)早已存在的問題，此時(shí)再進(jìn)行變更往往為時(shí)已晚。Autodesk Navisworks的三維模型漫游功能的實(shí)現(xiàn)可以及早對(duì)建筑模型進(jìn)行審查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。結(jié)束語(yǔ)BIM技術(shù)實(shí)施的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是實(shí)現(xiàn)信息在各軟件間的無縫連接。本項(xiàng)目提出了BIM數(shù)據(jù)庫(kù)輔助以自編各軟件數(shù)據(jù)接口的解決方案，成功實(shí)現(xiàn)了各軟件間的信息交互，避免了大量重復(fù)性工作，顯著提高了工程質(zhì)量和效率。歐特克公司提供的產(chǎn)品為進(jìn)行建筑綠色分析、BIM模型的搭建及指導(dǎo)施工圖等工作提供了便利。通過開發(fā)Autodesk Revit與tekla雙向接口，大大提高了信息傳遞效率。通過tekla實(shí)現(xiàn)了基