“华春杯”优秀作品展 | 中科大厦

发表于 讨论求助 2023-05-10 14:56:27

遇见最美的BIM,“华春杯”BIM大赛优秀作品展活动第二波强势来袭!本次活动特遴选出大赛具有代表性的优秀作品进行展示,供大家一同学习交流,品享赛事盛宴,感悟BIM精彩!

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作品名称:中科大厦

参赛单位:重庆市中科大业建筑科技有限公司

参赛成员:齐宏拓、刘界鹏、王星宇、周鹏程、马玉锰、刘阳杰、陈鑫、刘悦

一、项目概况与难点

1.项目简介

中科大厦项目位于重庆市涪陵区西部新城太白大道,建筑高度99.75米,总建筑面积3.8万平方米,是国内首个采用钢管约束混凝土外框架—核心筒结构体系与外挂清水混凝土PC墙板围护体系的重点示范建筑。


结构框架+PC墙板

竖向受力构件永久钢模板、水平受力构件钢梁、钢筋桁架楼承板、预应力混凝土叠合板、预制整体式卫生间、PC三明治外挂墙板、灌浆内隔墙等均采用工厂制作、现场安装的装配式施工方法,整个项目的装配率高达61%。

PC三明治外墙板

预应力叠合板

预制楼梯

预制整体卫生间

结构模型

建筑模型

机电模型

2.设计创意

(1)设计灵感源于浩瀚江水,以波澜的乌江水为主要元素,赋予大厦外立面以动态的肌理美感,打破传统的外立面处理方式。

(2)建筑外墙采用预制清水混凝土墙板,以质朴的饰面材料演绎现代风格的简洁大气,还原材料的纯真原色。

2.1 中科大厦外挂墙板参数

转角外挂墙板——运用Rhino软件进行参数化设计:

(1)根据外挂墙板基本尺寸建立矩形并划分取点;


(2)连接外侧定位点并在以函数构造对角线确定造型定位点;

(3)将外造型定位点偏移一定距离,并依次连接矩形定位点与外造型定位点; 


(4)根据定位线放样产生面。

同理,创建4种主要类型的外挂墙板。

转角外挂墙造型一

转角外挂墙板造型二

立面外挂墙板造型一

立面外挂墙板造型二

通过参数化实现外挂墙板尺寸与造型的快速变动:

通过调整横、竖向间距及楼层高度来划分竖向及横向的墙板。

2.2 有限元分析—外墙板

BIM模型导入有限元分析软件Abaqus中进行受力分析,保证其安全可靠的性能。

基本组合1

基本组合2

基本组合3

基本组合4

二、BIM设计策略

1.BIM应用框架

2.BIM软件应用

三、BIM标准与管理

1.数字标准与管理标准

2.BIM进度管理

四、装配式建筑体系的BIM应用

中科大厦装配式结构拆分

中科大厦装配式特点:

(1)设计牵头的EPC总承包;

(2)钢管约束混凝土外框架—核心筒;

(3)预制混凝土墙板共1800余块,外形复杂、种类多;

(4)预制整体卫生间、预制楼梯;

(5)预制构件加工安装精度要求高、难度大;

(6)复杂性、独特性及创新性。

该项目全过程采用BIM技术,确保了项目的顺利实施。

1.预制构件的BIM应用

方案——深化——加工图——成型——核查

1.1 外墙板

方案图

BIM模型

生成加工图

加工成型

三维扫描点云与模型合模

点云模型比对生成报告

1.2 预制卫生间

方案图

BIM模型

生成加工图

加工成型

三维扫描点云与模型合模

点云模型比对生成报告

1.3 预制楼梯

方案图

BIM模型

生成加工图

加工成型

三维扫描点云与模型合模

点云模型比对生成报告

1.4 预应力叠合板

(1)BIM模型提前确定叠合板铺设位置

(2)机电管线洞口预留

(3)吊装模拟

叠合板

1.5 部分预制外墙板展示

标准型墙板正面

标准型墙板背面

标准型墙板透视

角部墙板正面

角部墙板背面

角部墙板透视

横向墙板正面

横向墙板背面

横向墙板透视

1.6 外墙板拆分

清水外墙板构造特点:

(1)外立面呈规律变化;

(2)预埋件规格多;

(3)埋件定位精度高;

(4)节点复杂;

(5)预埋铁件易碰撞。

外墙板埋件种类:

(1)生产脱模埋件

(2)吊装埋件

(3)安装固定埋件

(4)幕墙窗户连接件

1.7 外墙板埋件、钢筋布置

1.8 碰撞检查

(1)预制外墙板预埋件碰撞检查,通过预埋件碰撞核查生成报告。

(2)采用BIM模型核查墙板节点。

(3)采用BIM模型进行外墙板与钢结构连接节点核查。


(4)采用BIM模型进行外墙板与钢结构连接节点核查,发现问题及时调整图纸。

预制外墙板与钢结构节点核查

(5)采用BIM模型进行外墙板与混凝土框架连接节点核查。

预制外墙板与混凝土框架节点核查

1.9 预制整体卫生间

(1)预制整体卫生间

(2)BIM模型定位核查

1.10 预制楼梯及模具

(1)预制楼梯模具BIM模型

(2)BIM模型生产模拟

2.钢结构的BIM应用

钢结构整体模型

二层平面模型

结构分析—钢管约束混凝土柱:

BIM模型导入有限元分析软件Abaqus中进行受力分析,保证其安全可靠的性能。

单元划分(shell)壳单元

屈曲分析-应力

屈曲分析-变形

应力分析

极限强度-变形分析

应用1:

Tekla软件优化复杂节点;

钢管约束混凝土柱—十字型钢柱节点模型。

应用2:

钢管约束混凝土外框架+核心筒+清水混凝土墙板。

应用3:

预制外墙板与钢结构连接节;

通过BIM模型核查节点。

应用4:

钢结构内部漫游核查。

应用5:

通过可视化模型优化节点;

核查外墙板连接节点;

生成二维加工图纸及材料单。

材料表单

加工图纸

应用6:

机电专业系统多;

楼层层高低;

管线复杂。

3.机电管线的BIM应用

3.1 净高核查

(1)通过将机电Revit模型导入Navisworks中进行漫游核查;

(2)减少了施工过程中因布置不合理导致管线碰撞的拆改量。

3.2 系统检讨

消防系统检讨

给水系统检讨

正压送风系统检讨

3.3 给水系统检讨

排风&消防

排烟&喷淋

空调水&消防

强电&喷淋

碰撞报告:

核查处理碰撞点位;

土建与机电部分:126项;

机电与机电部分:208项。

3.4 漫游核查

漫游核查机电管线布置:

3.5 三维核查

(1)通过Navisworks、Fuzor进行三维核查;

(2)可视化模型查改管线综合排布。

3.6 工程量统计

(1)通过BIM模型自动生成材料明细表;

(2)统计数据准确,可以直接加工生产。

4.精装修的BIM应用

应用点:

BIM精装模型与机电管线的碰撞检查;

样板间展示;

中科大厦售楼处。

五、三维检测体系应用

三维扫描应用介绍:

通过sense软件对点云模型进行处理,转换为Racap格式;

点云模型导入Navisworks中与revit模型进行比对;

核对结构施工、预埋件定位、预留洞口位置等误差;

形成报告,协商解决。

Revit模型

点云模型

结构施工BIM模型与点云比对:

外墙板与钢结构连接埋件BIM模型与点云比对:

混凝土结构埋件BIM模型与点云比对:

机电BIM模型与点云模型比对,核查预留洞口:

预制外墙板BIM模型与点云比对:

现场施工的三维检测:

预制构件的三维检测:

通过三维扫描技术,核查预制构件加工精度,对影响安装的误差及时协商解决。

六、BIM信息管理

1.传统构件行业存在问题

(1)人工手写、喷涂编码进行跟踪;

(2)信息量少;

(3)人工操作易出错、保存时间短。

2.解决方法及应用

(1)采用RFID及二维码技术全过程跟踪,并反馈到BIM模型中;

(2)从生产阶段——出入库——出厂运输——现场安装——验收,采集数据及时传输至BIM管控平台;

(3)机电设备后期运维。

3.RFID及二维码技术

(1)质量追溯信息采集;

(2)仓储运输信息采集;

(3)数据及时传输至BIM平台;

(4)实现构件信息跟踪。

4.RFID技术的运用

(1)实时传输构件信息至BIM管控平台;

(2)在BIM模型中体现构件状态情况。

设备参数化建模;

数据、信息量多;

RFID实现后期运维。

BIM在EPC项目中的运用;

管控平台的运用;

模型、信息、项目管理有效结合;

实现了项目增值。


特别说明

看了文章,大家是不是感觉意犹未尽。参赛作品的动画视频部分已经上传到BIM众包网的BIM学院版块,大家可以PC端访问BIM众包网www.bimzb.com进行查看!


不要走开,下一期优秀作品即将在周五重磅推出,精彩不容错过哦!

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