三維數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)全過程質(zhì)量管控中的應(yīng)用

1、三維數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)全過程質(zhì)量管控中的應(yīng)用【摘要】 針對(duì)BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)全過程質(zhì)量管控中的應(yīng)用，簡(jiǎn)要介紹BIM技術(shù)及其應(yīng)用平臺(tái)Revit系列軟件，對(duì)比傳統(tǒng)二維質(zhì)量管控與三維數(shù)字化質(zhì)量管控的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目介紹三維數(shù)字化質(zhì)量管控的設(shè)計(jì)流程?！続bstract】 As in these pages, there will be a brief introduction of BIM and software of the Revit Platform and comparison of merits and demerits between the traditional CAD

2、control and Building Information Modeling control and presentation of Building Information Modeling control design process ,on the basis of the practical project. 【關(guān)鍵字】 BIM Revit 質(zhì)量管控 建筑 【Key Words】 BIM Revit Quality control architecture0引言目前，BIM的應(yīng)用在歐美發(fā)達(dá)國家正在迅速發(fā)展，美國已推出了國家BIM標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定房屋建筑設(shè)計(jì)必須應(yīng)用BIM技術(shù)。與發(fā)達(dá)國家

3、相比，我國BIM應(yīng)用的起步并不晚，但由于種種原因，BIM的推廣應(yīng)用相當(dāng)困難1。國家的重視及行業(yè)發(fā)展的需求，在2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要提到要推動(dòng)基于BIM技術(shù)的協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用，這將極大促進(jìn)BIM的推廣應(yīng)用。1.三維數(shù)字化技術(shù)簡(jiǎn)介1.1BIM簡(jiǎn)介 BIM（Building Information Modeling ）建筑信息模型，于2002年Autodesk公司首次提出。BIM是個(gè)三維模型數(shù)據(jù)庫，在建筑全生命周期中，各參與方應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行協(xié)同工作，實(shí)時(shí)控制工程質(zhì)量，減低各參與方的生產(chǎn)成本。其具有以下五點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：（1）可視化仿真模型，便于各參與方實(shí)時(shí)交流；（2）協(xié)同工作，方

4、便修改，縮短工期，適合復(fù)雜項(xiàng)目；（3）碰撞檢測(cè)，實(shí)時(shí)控制建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量，減低成本；（4）自動(dòng)生成立面、剖面、三維視圖及所需材料表；（5）提供友好接口，與二維設(shè)計(jì)軟件無縫連接。1.2Revit平臺(tái)簡(jiǎn)介 Revit系列軟件是Autodesk公司專門為BIM開發(fā)的，它支持設(shè)計(jì)、施工出圖，甚至是建筑項(xiàng)目所需的施工量2。包括Revit Architecture、Revit Structure和Revit MEP，分別為建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電專業(yè)提供建立三維信息模型的平臺(tái)。能夠?qū)崿F(xiàn)BIM的軟件廠商眾多，之所以選擇Revit系列軟件，主要原因是：（1）包括建筑設(shè)計(jì)行業(yè)各專業(yè)所需的建模軟件，相互之間融會(huì)貫通，實(shí)現(xiàn)各專

5、業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)；（2）構(gòu)件擴(kuò)充性強(qiáng)，可通過制作“族構(gòu)件”，擴(kuò)充“本地化”圖庫；（3）與二維CAD實(shí)現(xiàn)無縫連接；（4）擴(kuò)展接口友好，支持C#、VB.NET等接口，二次開發(fā)方便。2.傳統(tǒng)二維質(zhì)量管控與三維質(zhì)量管控的比較分析在大型復(fù)雜的建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，設(shè)備管線的布置由于系統(tǒng)繁多、布局復(fù)雜，常常出現(xiàn)管線之間或管線與結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間發(fā)生碰撞的情況，給施工帶來麻煩，影響建筑室內(nèi)凈高，造成返工或浪費(fèi)，甚至存在安全隱患3。為控制工程質(zhì)量，避免上述情況發(fā)生，各專業(yè)需進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，在施工圖階段最大程度的減少碰撞發(fā)生。傳統(tǒng)的二維管控質(zhì)量的方法是將各專業(yè)平面圖疊加，結(jié)合局部剖面圖，設(shè)計(jì)審核校對(duì)人員憑經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，難以全面

6、。三維參數(shù)化的質(zhì)量管控，是利用三維模型，通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測(cè)管線碰撞，精確性高。表1-1是二維質(zhì)量管控和三維質(zhì)量管控的比較。表1-1傳統(tǒng)二維質(zhì)量管控缺陷三維質(zhì)量管控優(yōu)點(diǎn)手工整合圖紙，憑借經(jīng)驗(yàn)判斷，難以全面分析；電腦自動(dòng)在各專業(yè)間進(jìn)行全面檢驗(yàn)，精確度高；均為局部調(diào)整，存在顧此失彼情況；在任意位置剖切大樣及軸測(cè)圖大樣，觀察并調(diào)整該處管線標(biāo)高關(guān)系；標(biāo)高多為原則性確定相對(duì)位置，大量管線沒有精確確定標(biāo)高；輕松發(fā)現(xiàn)影響凈高的瓶頸位置；通過“平面+局部剖面”的方式，對(duì)于多管交叉的復(fù)制部位表達(dá)不夠充分；在綜合模型中進(jìn)行直觀的表達(dá)碰撞檢測(cè)結(jié)果。在凈空要求非常高的復(fù)雜情況下，二維管綜局限性明顯。3.三維質(zhì)量管控

7、的設(shè)計(jì)流程3.1建模前期協(xié)同設(shè)計(jì)在建模前期，需要建筑專業(yè)和結(jié)構(gòu)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員大致確定吊頂高度及結(jié)構(gòu)梁高度；對(duì)于凈高要求嚴(yán)格的區(qū)域，提前告知機(jī)電專業(yè)；各專業(yè)針對(duì)空間狹小、管線復(fù)雜的區(qū)域，協(xié)調(diào)出二維局部剖面圖，如圖1-1走廊（2）管綜。建模前期協(xié)同設(shè)計(jì)的目的是，在建模前期就解決部分潛在的管線碰撞問題。圖1-1走廊（2）管綜3.2土建及機(jī)電專業(yè)建模3.2.1 土建專業(yè)建模建筑專業(yè)使用Revit Architecture軟件進(jìn)行建模，根據(jù)工程項(xiàng)目的需要，建模的精細(xì)度要求不同。如果只是要求完成質(zhì)量控制而非施工圖深度的話，建筑專業(yè)只需完成內(nèi)外墻、門窗、玻璃幕墻、電梯、扶梯、樓梯及吊頂?shù)饶Ｐ蜆?gòu)件。如果建模模

8、型有多個(gè)設(shè)計(jì)人員共同完成的，可采用工作集或者鏈接的方法，進(jìn)行專業(yè)內(nèi)協(xié)同設(shè)計(jì)。如圖1-2所示的某工程建筑局部模型。3.3碰撞檢測(cè)及報(bào)告生成各專業(yè)完成初步建模后，使用Navisworks軟件進(jìn)行專業(yè)間的碰撞檢測(cè)，并提供檢測(cè)報(bào)告及修改意見，專業(yè)間碰撞檢測(cè)主要包括土建專業(yè)之間、土建專業(yè)與機(jī)電專業(yè)之間、機(jī)電專業(yè)之間。設(shè)計(jì)人員根據(jù)碰撞檢測(cè)報(bào)告及修改意見，重新優(yōu)化設(shè)計(jì)，然后再次進(jìn)行碰撞檢測(cè)如此循環(huán)，直至解決所有的硬碰撞，軟碰撞剩下可接受的范圍。3.4三維管線優(yōu)化設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（1）盡量少改動(dòng)，三維管線優(yōu)化設(shè)計(jì)只對(duì)非改動(dòng)不可的管線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，比如：管線穿梁、碰柱、穿吊頂?shù)惹闆r，屬于硬碰撞，非改不可；閥門等附

9、件碰柱，只需調(diào)整安裝方向即可避免碰撞的，屬于軟碰撞，可以不修改，以減少設(shè)計(jì)人員的工作量。（2）需滿足建筑業(yè)態(tài)要求，對(duì)于不滿足凈高的空間，就算管線沒有碰撞，也需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。（3）管線優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)預(yù)留安裝、檢修空間。4.三維質(zhì)量管控的技術(shù)展望盡管實(shí)現(xiàn)三維質(zhì)量管控的設(shè)計(jì)軟件還存在不盡人意之處，比如：對(duì)電腦硬件配置要求高，“本地化”基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫不夠完善，掌握 HYPERLINK / t /2012/0821/_blank BIM技術(shù)的專業(yè)人才缺少等等，但與傳統(tǒng)二維質(zhì)量管控相比，它的優(yōu)越性以及是行業(yè)未來發(fā)展的趨勢(shì)，這個(gè)都是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的。在這種情況下，我們已下定決心繼續(xù)推廣應(yīng)用三維數(shù)字化技術(shù)來管控建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量，讓建筑設(shè)計(jì)向參數(shù)化、智能化發(fā)展。參考文獻(xiàn)1張建平. H