装配式建筑是建筑形式的巨大变革,是未来建筑的发展方向,而实验室建筑工艺布局、供电、给水、排水、通信、网络、采暖、通风、空气净化、安全消防、环境保护等多个专业,实现实验室装配式设计与实施尤为困难,本文着重阐述利用BIM指导综合支吊架形式来实现装配式实验室设计、实施的可行性及优势。
2016年9月27日,国务院总理李克强主持召开国务院常务会议,决定大力发展装配式建筑,推动产业结构调整升级,装配式成为了现代化建筑追求的方向[1]。实验室建设涉及多个专业:土建、暖通、给排水、气体管路、弱电系统、强电系统、实验室控制系统、实验室装备等,各个专业交叉实施严重、管线碰撞频繁、现场实施协调困难。BIM技术的产生,充分解决此项问题,使装配的实验室机电建设成为现实。
一、装配式实验室建设
1、工厂预制
装配式实验室采用工厂预制、现场组装的形式进行综合吊架的现场组装,场内拼接,整体提升的形式。根据本项目的特点以及市场销售管线常用规格,将管线风管成为1m*3m的标准模块,标准模块在工厂内预制,并进行连接测试。
图1:工厂预制的标准模块产品
图2:综合吊架内管道安装顺序示意
2、现场组装
所有进场的综合吊架模块,采用唯一二维码标示,所有施工工人利用手机对二维码进行扫描,就会详细给出所属综合吊架的位置,编号,方便技术工人迅速找到综合吊架模组的位置,并根据BIM实效图进行迅速拼接。
3、整体提升
通过手机APP控制程序设定提升高度、速度达成提升整体、均速、等高的提升,整体提升过程中预装成功的所有模块没有发生任何位移,整体协调一致。
二、装配式实验室机电设计
建筑信息模型(BuildingInformation Modeling)或者建筑信息管理(Building Information Management)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础,建立起三维建筑模型,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点[2]。
采用模块化的综合吊架系统用于装配式的实验室建设,利用BIM软件对各系统进行3D设计和综合,将实验过程中的土建、暖通、给排水、气体管路、弱电系统、强电系统、实验室控制系统、实验室装备等集中1:1在BIM图纸中真实体现。
设计师通过建模、载荷(单梁窝)计算、整体碰撞检查,细调间距形成综合吊架初稿图纸,后经人工模拟显示检查,查阅各种管线走向美观性和合理性,碰撞人工检查,消除所有实施过程遇到的碰撞。最后,经过具备丰富施工经验的技术经理的审查,采用漫游,电脑测绘,VR模拟现实的形式,真实检查图纸的可实施性,确保BIM图纸能够在现实中重现。