住宅产业化导向下的BIM一体化集成设计方法研究

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近年来,倡导以数字化、智能化作为建筑业转型升级重要动力的国家政策持续出台,旨在大力发展建筑工业化与智能建造,推动建筑业实现高质量可持续发展。住宅在建筑业中比重较大,住宅产业化是提高我国建筑业高质量可持续发展的重要一环。然而,我国住宅的设计生产方式仍较为落后,长期以来存在信息化、工业化程度低、设计生产方式粗放、占用劳动力资源过多以及资源浪费严重等问题,未能充分发挥产业化住宅易于标准化和规模化建设的优势。设计阶段作为住宅建筑全生命周期的前端,对于住宅整体质量、造价与性能的控制起到决定性作用。当前设计阶段多采用传统CAD二维或三维技术,信息孤岛严重,无法满足设计过程的动态分析和设计优化,设计标准化程度低,无法满足产业化住宅规模化建设需求。建筑信息化模型(Building Information Modelin g,BIM)作为信息集成化管理的重要载体技术,可以将住宅设计生产过程的数据信息集成并持续传递,为设计过程的指标评估、造价估算以及性能分析等系列工作提供良好的技术支持。本文以产业化住宅为研究对象,针对其特点与需求,研究了基于BIM的产业化住宅适宜性技术策略以及设计方法。首先,通过住宅产业化和建筑信息化相关政策研究、产业化住宅相关案例分析以及行业调研等三方面对BIM技术在产业化住宅设计生产过程的应用现状进行分析总结,提出一种基于BIM技术体系的产业化住宅设计方法,即BIM一体化集成设计方法。其次,针对所提出的设计方法,从系统内部集成技术、系统之间交接技术以及二次开发等三个层面对此设计方法的技术策略进行研究探索。此外,针对BIM技术在产业化住宅设计过程数据利用效率不足的问题,基于Revit平台开发了住宅指标实时统计工具以及住宅产品本地资源库两个插件,以提升设计过程的住宅指标分析能力与设计效率。第三,由于BIM与CAD传统设计模式和技术架构有所区别,本文将从团队组织架构、环境配置以及设计流程等几个层面对BIM一体化集成设计方法进行了系统梳理和探索,阐明了使用此设计方法的前期准备工作以及设计流程。最后,将本研究提出的BIM一体化集成设计方法在产业化住宅项目中进行应用验证。通过研究和应用验证表明,在产业化住宅设计中应用BIM一体化集成设计方法,建立信息化模型,可提高数据信息的聚合性、联动性以及可持续利用性,在设计过程中的标准层模型设计效率、可视化控制、建筑性能分析、量化指标支持设计决策与优化等方面能力均有较大提升。本课题研究的成果可为产业化住宅设计提供新的思路、方法与技术工具,对于促进住宅产业化的发展,提升住宅设计阶段的效率与质量具有一定的理论意义与实际利用价值。
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