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装配式建筑BIM电气设计研究报告探讨

2018-6-12 10:10| 发布者: EaBIM门户编辑| 查看: 245| 评论: 0|来自: 第三建筑设计院

摘要: 装配式建筑BIM电气设计研究报告探讨

2018重庆建筑电气与智能建筑技术及产品交流年会暨重庆市两会一网学术年会于4月19~21日在南岸区华商国际会议中心举行。广东省建筑设计研究院智慧城市中心总工程师龚仕伟在交流会中对装配式建筑BIM电气设计的研究发表演讲。BIM技术在施工设计中的需求越来越多,装配式建筑的概念也广为推广。因此,对龚工演讲中的重要内容,本人进行了归纳转述,分享给大家,希望能够共同对一些问题展开探讨。

  

装配式建筑采用积木构件拼搭而成,相较于常规的工地现浇式施工,具有如下优势: 

● 提高设计质量和建筑品质。

由于装配式建筑在设计过程中就具有精确化、协同化的特征,所以能够将各部件的误差由cm级缩小到mm级。同时对于大面积水泥构件在工厂生产后即可由工厂进行预先养护,产品构件的质量可以得到有效控制。建筑、结构、装修一体化,避免人为失误,减少质量隐患。 

● 提高施工效率。

装配式建筑相对现浇式施工最大的优势是能够大幅缩短工期,同时减少人工数。由于均使用预制构件,高空作业也不再受气象条件制约。 

● 节约材料。

由于预制构件的模具重复使用,且生产环境有保障,生产过程中的损耗可以降到最低。同时常规材料的运输损耗、工地脚手架的损耗均能有效降低。 

● 绿色环保。

工地施工的扬尘噪音等问题得以有效解决。 

● 培养产业工人。

相比传统包工队人员技术能力参差不齐,装配式建筑的施工过程相对安全,且冬季也可施工。 

但任何事物都具有两面性,我们也要认识到装配式建筑存在的缺点: 

● 首先,装配式建筑的个性化不足。不适用于个性化突出,重复元素少的建筑。如果强行要求预制构件,开模的成本就不再划算。因此仅适用于保障房、连锁酒店等建筑。 

● 其次,装配式建筑对建设规模和体量有要求。太小则难以保证价格优势。 

装配式建筑的兴起始于北欧国家,由于地理位置的原因,当地昼短夜长,缩短工期是当地建筑业需要首先考虑的问题。装配式建筑技术运用最成熟的国家则是日本。有所了解的人都知道,日本建筑以抗震、经济为主要考量,尤其注重新型型材和新技术的使用。而北美地区,由于建筑形式多为别墅、低层建筑,故装配式建筑在该区域占比很少。装配式建筑在我国的现状为约占新建建筑的3%~5%。 

从国家的政策引导方面来看,装配式建筑也是未来的趋势之一。国家的政策推行依区域不同而重视程度有差异:

● 重点推进:京津冀地区、长三角地区及珠三角地区。

● 积极推进:常住人口大于300万的城市。

● 鼓励推进:其他城市。 

其中,以北京地区为例,要求到2020年,新建建筑中装配式建筑要占到30%的比重。可以看出,国家希望在建筑行业中引入新的活力。但就现实来说,装配式建筑的推广阻碍主要来源于规模与成本的矛盾。当未形成规模时,装配式建筑预制构件的成本,每平方米比现场浇筑多500~1000元。 

个人对装配式建筑的推广也有一些思考。以重庆地区为例,重庆主城区除了一些新区以外,老城区很多建筑道路布局受地势影响大。民用建筑多以高层住宅为主,如果能够解决预制构件在城区内的交通运输问题,装配式建筑的推广还是有可能性的。在四川、重庆、贵州这三省,随着城际交通网的逐步完善,以及新县城的建设需求,装配式建筑可能在未来会有一席之地。我们也应早准备,才能抓住机会。 

龚工在报告中继续谈到,BIM设计在装配式建筑中的应用主要体现在确保设计精度:保证构件形状准确和尺寸精度,便于技术交底。 

对于电气专业而言,BIM电气设计在装配式建筑设计中尤其需要注意的是管线与结构分离,即确保机电专业与其他专业的关联性尽可能小,如此才符合装配式建筑预制构件的工业化生产要求。国家对此也有鼓励性的政策引导:分离式设计的项目在做装配设计项目评审时可获加分。这其中主要考虑到管线寿命与建筑寿命不匹配,管线到寿后的更换会对建筑墙体造成破坏。所以要求除必需的螺栓及防雷引下线外,所有电气管线均不预埋在构件中。

  

当然,国内由于成本和习惯考虑,如为了减少室内吊顶、增加层高而采用预埋管线在构件中的做法,但总的原则依然是尽量减少管线在混凝土中的预埋。此时需要注意,设计时应在构件连接处预留接线槽,因制作误差一般无法确保管口完全对齐,故需在底部预留软管对接空间。 

由于装配式建筑是由预制构件拼装而成,上下层墙、柱构件采用灌浆套筒连接,防雷引下线(竖向钢筋)被断开,需要在套筒上下焊出钢筋进行竖向连通。进而引出了装配式建筑BIM电气设计的深度问题。在方案初设阶段,深度要求与现浇建筑相同;但在施工图设计阶段需补充装配式设计要求,具体包括: 

● 对预埋在建筑预制墙及现浇墙内的电气预埋箱、盒、孔洞、沟槽及管线等要有做法标注及详细定位。

● 预埋管、线、盒及预留孔洞、沟槽及电气构件间的连接做法。

● 墙内预留电气设备时的隔声及防火措施;设备管线穿过预制构件部位采取相应的防水、防火、隔声、保温等措施。

● 采用预制结构柱内钢筋作为防雷引下线时,应绘制预制结构柱内防雷引下线间连接大样,标注所采用防雷引下线钢筋、连接件规格以及详细作法。

 

在深度设计阶段需补充: 

● 装配式结构构件中,电气设备/线管槽的类型、尺寸等。

● 装配式结构构件连接界面,电气线管槽连接的方式、减小接驳处线管槽变形/内部粗糙程度的措施以及允许的误差范围。

● 装配式结构构件连接界面,电气线管槽接驳处防锈蚀、防水等的处理措施。

● 连接节点图:电气平面图中根据装配式结构构件的划分,标示出电气线缆划分的交界面(便于施工时构件连接时复核构件的连接界面)。需提供关键连接节点大样图。

● 产品信息标识:设备名称、编号、型号、材料类型、安装位置、生产日期、质检员等。 

针对BIM设计涉及专业多、用户多的特点,报告中介绍了装配式建筑协同管理系统。该系统可以实现多方云协同,将业主、设计、施工、构件加工厂家、监理、质监站六方连接在一起,实时控制项目进度,有效管理图纸及部品库,方便事项处理与回复。项目中的构件模型可全流程追溯,对部件的进行二维码追踪,并且通过WEB端重建将模型轻量化,多终端浏览,方便各方管理。 

龚仕伟工程师此次为重庆电气年会带来的报告对BIM电气设计装配式建筑在国内的运用经验进行了全面总结,同时分析了其中需要注意的难点,给相关设计人员很大的启发,具有相当大的价值。 


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