BIM古建筑怎么做?BIM+数控加工技术在仿古建筑施工领域的研究与应用
一、BIM技术应用
凤阳明中都始建于洪武二年(1369年),明中都占地面积382.30公顷,明中都遗址比北京故宫大12万平方米,朱元璋以南京故宫为蓝本营建,并参考《宫室图》,在全国调集百工技艺、军士民夫等,数以万计,在凤阳营建中都。建置城池宫阙如京师之制。明中都是中国古代最豪华富丽的都城建筑之一,在中国古代都城建筑发展史上占有重要的位置。
凤阳县明中都文化旅游中心项目位于中都大道与云霁街交叉口西侧,属于古建筑群体工程,建筑面积大,施工现场狭窄且紧邻城市主干线,施工期间会受到城市运输高峰的影响。建筑结构形式复杂,有木结构框架、砖木结构、砖混结构、钢筋混凝土结构、钢架钢筋混凝土结构等。
单个柱头科五踩斗拱,由插销、坐斗、槽升子、正心瓜拱、翘、昂等36个构件组成。
木结构工程工艺复杂、施工难度大、精确度要求高,古建BIM研究小组通过Revit软件实现了各类仿古木构件参数化建模。
利用Revit软件对构件进行详细拆分同时建立参数化模型,得到的模型导入刀路设置软件中生成刀路三维模型,将最终得到的刀路模型转化为刀路图,生成数控机床可识别刀路文件。
将刀路文件加载至数控加工模拟软件中进行加工刀路校验,模拟数控加工过程刀路行程。确保加工过程的准确度,减少因刀路问题导致的材料浪费,误工返工等问题。
模拟并确认的刀路文件,导入数控加工设备中,进行构件自动化加工。模拟并确认的刀路文件,导入数控加工设备中,进行构件自动化加工。
目前,市面上的数控加工设备主要适用于木制家具的加工,设备体量小,刀具尺寸、卡具等不适用于仿古木结构建筑施工。研究组成员根据建筑施工木构件加工需求,对数控加工设备进行了优化设计、调整,使其更加适用于硬度高、密度大的建筑用木材。研究小组经过市场调研,研发定制了5轴数控机床1台,3轴数控机床3台,并对传统木工加工机械设备(刨、铣、切割等)进行升级改造,使其更加适用于硬度高、密度大的建筑用木材,如楠木、菠萝格等.
三维扫描技术可以在没有技术文档支撑的情况下,能在不损伤文物古迹的条件下,快速、精准、多方位获取文物的点云数据,在古建筑和古文物的逆向重建中大显身手。
3D打印技术在古建筑领域应用
近年来,随着视频动画技术、BIM技术的不断发展,许多单位都将技术交底文件通过可视化的方式进行宣讲、培训。可视化施工技术交底制作技术标准的编制,目的是如何解决可视化建筑施工技术交底制作的规范化、标准化,对项目施工人员按照标准化的操作规程和安全规程施工有较好的指导、辅助作用。
VR技术是一种沉浸式的三维可视化沟通方式,让沟通更加直观简便,针对工程施工阶段的场地管理、安全管理、质量管理、进度管理以及后期的运维管理等阶段。通过VR的方式来呈现精美的BIM模型,可以极大释放BIM的价值潜力。
通过将BIM技术与VR技术融合应用,实现了BIM模型一键转化生成带数据,可编辑的生动虚拟现实场景,解决了项目VR技术应用投入成本高、灵活性差、应用水平低等问题。
二、应用成效
2.1 应用成效
1、质量方面
(1)消灭设计图纸错误226处;
(2)对图纸进行大量深化和优化;
(3)保障木构件安装布排合理性、提升构件安装质量;
(4)可为申报国家AAA级安全文明工地,鲁班奖等工程奖项奠定技术基础。
2、进度方面
(1)节约图纸审查时间,大木结构15天左右;
(2)完全实现虚拟建造,保证现场顺利进行;
(3)减少现场协调、待工、和返工;
(4)为项目整体提前完工奠定时间基础。
3、成本方面
(1)各工种工程量可准确、分区域提取,为材料预定、定制、领料、结算提供数据基础;
(2)为总体成本目标奠定技术基础;
(3)减少各类返工、材料浪费、人工成本等。
4、企业形象方面
(1)BIM在可视化的沟通、三维出图、施工管理方面表现突出,深得业主认可和赞扬;
(2)凤阳明中都项目BIM技术应用获得凤阳县、滁州市政府的高度认可,曾作为BIM;
(3)技术应用典范在安徽省政府、住建厅、科技厅进行了BIM技术应用推广宣讲。
2.2 经济效益
1、提高生产效率;将碎片化应用统一,实现各要素协作,促进集约精益的管理;
2、提高环保效率;占用场地小,加工过程不受时间限制;可移动、可周转,节约成本,绿色环保;
3、降低成本;通过将木构件进行标准化精准建模,利用数控加工技术实现构件标准化加工了解到,构件生产越标准,生产效率越高,相应的构件成本将会下降。
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