论文部分内容阅读
摘 要 改革开放后，我国人口总量迅速上升，城市化快速发展，城镇化率不断提升，大批农业劳动力涌向城市，且人类平均寿命延长，劳动力成本不断上涨，居住问题日益突出;在建筑业，国内建筑产能逐步过剩，传统建筑行业环境污染物（建筑粉尘、施工噪声、建筑垃圾等）排放量持续增高，建筑业势必要由劳动密集型产业向技术密集型快速转变;在此背景下，有着得天独厚之优势、工业化模式下、“工场生产、现场拼装”模式下的装配式建筑得到了高速发展，装配式建筑具有提高质量、合理加快工期、环保节能、合理地配置资源等优点，同时，Revit这一在BIM体系中使用最广泛的工具之一，以其参数化模型特征和大数据承载能力被认为是非常适合于工业化住宅从设计到构件加工再到施工之全过程的应用，基于此，本文即在上述背景下对Revit在装配式住宅建筑设计中的应用展开研究。
关键词 模拟装配 住宅建筑 Revit BIM
中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2020）02-0023-02
装配式建筑又被称为建筑工业化，其是由在工厂预先生产的预制部件（梁、板、柱、门、窗等）[1]经由工地现场装配、链接形成的建筑，是“传统生产方式 装配化”的建筑，更是具备“设计、生产、施工标准化与装配工厂化、装修一体化和信息智能化”六大典型特征的新型工业化建筑。传统混凝土现场浇筑等工序不仅费时费力、且要受到搅拌时间与运输时间的影响，其设计效率低，而新型装配式建筑受到气候条件的影响小、施工速度快，并具有节能环保、建筑质量高等优点。但由于装配式建筑对拼装的精度要求，如果在拼装过程中出现设计错误、设计遗漏、设计图纸不完整，将会导致构件无法安装、需要重新生产和运输，结果容易造成经济和工期的巨大浪费[2]。
1 Revit软件概述
BIM一词由Autodesk所创，关于BIM，其有多样化的表征形式，BIM（建筑资讯模型）既是建筑创作的信息化手段，又是建筑信息化，或称BIM是Revit软件，或称BIM是Achicad软件，也可称Building Information Modeling为参数化设计[3]，可见关于BIM的表征与定义是多元、多维、多态的，更确切地说，其是计算机程序的集成。BIM技术为实现建筑信息化，其自身拥有多重特性与功能，即信息协调性、信息关联性、信息整体性、同构件之间的互动性和反馈性、项目设计与建造等全流程可视性、全生命周期5D模拟功能、协调性服务功能、整体进度规划与成本预算功能、可出图性等。其工作原理是将施工单位、业主、设计单位、建设单位、各专业设计师、生产预制单位等各个项目、各个工种、各个业态的参与方放在同一个平台上，进行协调及相配合的工作、进行模型信息共享、进行模拟实验、确定合理的施工方案、建立数据库、创建三维建筑模型以实现成本控制、项目方案优化等[4]。而AutodeskRevit软件则是专为BIM构建的，为建筑工程全生命周期（项目策划、项目协同、工程设计等）提供设计帮助的应用程序，亦是一款基于AutodeskRevit Architecture、AutodeskRevit MEP和AutodeskRevit Structure来实现提供更高质量、更加精确的建筑设计的三维工具[5]。
2 Revit软件在装配式建筑设计中的应用及其优势
2.1 提高装配式结构设计效率
在装配式木结构、钢结构和混凝土结构等建筑之预制构件的生产过程中，预制构件的各种管线和电箱、给排水管、线盒、套管、地漏、止水钢板等需要在混凝土未浇捣前埋设，且要受到天气、搅拌时间与运输时间的影响，这要求不同专业、工种间的配合比传统的现浇结构更加紧密才可以克服起模、归堆等费时费力之工序，提升施工速度、建筑质量。通过Revit软件[6]，各专业的设计人员、不同专业图纸、承包商与业主之间可以减少设计错误、设计遗漏，实现更好地沟通协作，减少经济和工期的巨大浪费，提高设计的协调性和结构设计的安全、效率与精度。
2.2 易于进行标准化设计
预制装配式建筑设计的核心是“现代化”、“集成化”、“标准化”、“工业生产最大化”、“经济效益最大化”，为实现装配式建筑保温节能与抗震隔声，在装配式结构中应该使用更多的标准化部件，各部件间采用钉、螺栓、齿板、剪板以及各种金属连接件连接，利用Revit对预制构件的材料、工艺和装配尺寸进行碰撞检测、精确设计定位、构建参数化框架可便于后续设计[7]。
2.3 Revit族库在装配式建筑设计中的应用
Revit的运行是基于“族”这一概念的[8]，即Revit中的图形单元都以“族”为基础，“族”的集合或者内容数据库即为“族库”，随着装配式建筑设计的开展与深入，相关行业企业或组织都可建立自己独有的“族库”，其使设计师像搭积木一样构成自己的建模信息模型，“族”与“族库”的存在有助于设计师更轻松地管理数据，并根据实际情况修改参数，可为其节省时间、实现科学设计、科学施工、科学管理、提高功效，真正做到又好又快。
2.4 智能模型在装配式住宅设计中的应用
基于Revit的装配式住宅建筑施工可运用智能模型，智能模型可打破旧有的技术思维惯性、建立相对动态的控制模型，通过模拟和分析可以更好地控制、管理中央模型，有助于解决连接安全性问题与研发新的混凝土装配式技术体系及减少制作和安装工作量、合理控制施工进度、缩短施工工期、及时调整和跟踪施工材料和施工方法。这种动态控制还可以将实际施工消耗的材料与之前的设计进行对比，整理出需要调整的信息，并及时反馈以提高文档设计的精确度。同样，在装配式建设项目的施工过程，实时使用智能模型可以及时、全面了解建设项目的进度、施工过程，实现各环节的相互联结，保证装配式住宅建设项目的顺利开發和及时管理。
2.5 装配式建筑的发展方向 集“六化一体”的装配式建筑起源于17世纪北美的木构架拼装房屋，经过百年的发展，装配式建筑形成了使用标准规格构件的木结构、钢结构和混凝土结构三类主要的建筑类型，不同的结构类型各有其特点，现代装配式木结构亦分轻型木（以北美“2× 4”结构为代表的）、胶合木、原木结构体系等，其设计与管理在Revit应用程序的支撑下可以自由绘制草图、快速创建三维形状、创建可持续性更高的精确设计，使装配式木结构建筑具有优良的气密、水密、保温、保湿、隔声、阻燃的特点;装配式钢结构亦分轻型钢结构、钢结构住宅成套集成技术体系、束筒钢结构装配式体系、新型钢—混凝土板柱结构住宅体系等，通过专为建筑信息模型 （BIM）而构建的Revit[9]的帮助，其可实现钢结构装配式建筑结构轻便、安装迅速、提高功效、抗震性能优越的目标，真正做到又好又快。装配式混凝土结构以欧洲装配式混凝土建筑、北美地区装配式混凝土建筑、日本和韩国装配式混凝土为代表，该类型建筑与BIM建筑信息管理结合可优化结构配筋和连接等构造，可实现科学设计、科学施工、科学管理。
3 結语
在装配式住宅建筑设计与管理中引入为BIM而构建的Revit不仅有利于降低传统建筑行业环境污染物，且在传统产业生态逐渐恶化、产能过剩之时，助其对外输出产能;有利于国内建筑行业加快产业升级，深化“放管服”改革，增强企业核心竞争力，助其健康发展;亦能使我国强大的工程建设能力为新型城镇化提供支撑、为世界服务。
参考文献：
[1] 刘帮，刘建军，沈永桥，等.浅谈施工企业BIM人才培养与存在的问题[J].黑河学刊，2019（02）：24-25.
[2] 星空瀚海.装配式建筑在世界各国的发展现状[EB/OL].https：// house.focus.cn/zixun/bb127e4b5bb58d6c.html.
[3] 陆澜清.2017年中国装配式建筑市场发展现状与前景预测[EB/OL].https：//www.qianzhan.com/analyst/detail/220/171117-43a3e413.html.
[4] 吴昊.我国装配式建筑发展现状及政策分析[EB/OL].http：//www.sohu.com/a/256762260_667714.html.
[5] 宋建华，周军，陈涛.浅谈装配式建筑的发展及项目监管[J].住宅科技，2015，242（04）： 16-18.
[6] 杨铠甲.面向大量民用建筑建造的施工图深化设计问题研究与解决方法初探[D].南京：东南大学，2016.
[7] 麦俊明，杨豹.预制装配式混凝土建筑发展现状及展望[J].广东建材，2014（01）：72-73.
[8] 王茜，毛晓峰.浅谈装配式建筑的发展[J].科技信息，2012（21）： 354 381.
[9] 艾智靖.中低层既有住宅改造技术研究与应用———住宅易改造性设计与围护体性能提升[D].南京：东南大学，2017.
沈阳理工大学 艺术设计学院，辽宁 沈阳
关键词 模拟装配 住宅建筑 Revit BIM
中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2020）02-0023-02
装配式建筑又被称为建筑工业化，其是由在工厂预先生产的预制部件（梁、板、柱、门、窗等）[1]经由工地现场装配、链接形成的建筑，是“传统生产方式 装配化”的建筑，更是具备“设计、生产、施工标准化与装配工厂化、装修一体化和信息智能化”六大典型特征的新型工业化建筑。传统混凝土现场浇筑等工序不仅费时费力、且要受到搅拌时间与运输时间的影响，其设计效率低，而新型装配式建筑受到气候条件的影响小、施工速度快，并具有节能环保、建筑质量高等优点。但由于装配式建筑对拼装的精度要求，如果在拼装过程中出现设计错误、设计遗漏、设计图纸不完整，将会导致构件无法安装、需要重新生产和运输，结果容易造成经济和工期的巨大浪费[2]。
1 Revit软件概述
BIM一词由Autodesk所创，关于BIM，其有多样化的表征形式，BIM（建筑资讯模型）既是建筑创作的信息化手段，又是建筑信息化，或称BIM是Revit软件，或称BIM是Achicad软件，也可称Building Information Modeling为参数化设计[3]，可见关于BIM的表征与定义是多元、多维、多态的，更确切地说，其是计算机程序的集成。BIM技术为实现建筑信息化，其自身拥有多重特性与功能，即信息协调性、信息关联性、信息整体性、同构件之间的互动性和反馈性、项目设计与建造等全流程可视性、全生命周期5D模拟功能、协调性服务功能、整体进度规划与成本预算功能、可出图性等。其工作原理是将施工单位、业主、设计单位、建设单位、各专业设计师、生产预制单位等各个项目、各个工种、各个业态的参与方放在同一个平台上，进行协调及相配合的工作、进行模型信息共享、进行模拟实验、确定合理的施工方案、建立数据库、创建三维建筑模型以实现成本控制、项目方案优化等[4]。而AutodeskRevit软件则是专为BIM构建的，为建筑工程全生命周期（项目策划、项目协同、工程设计等）提供设计帮助的应用程序，亦是一款基于AutodeskRevit Architecture、AutodeskRevit MEP和AutodeskRevit Structure来实现提供更高质量、更加精确的建筑设计的三维工具[5]。
2 Revit软件在装配式建筑设计中的应用及其优势
2.1 提高装配式结构设计效率
在装配式木结构、钢结构和混凝土结构等建筑之预制构件的生产过程中，预制构件的各种管线和电箱、给排水管、线盒、套管、地漏、止水钢板等需要在混凝土未浇捣前埋设，且要受到天气、搅拌时间与运输时间的影响，这要求不同专业、工种间的配合比传统的现浇结构更加紧密才可以克服起模、归堆等费时费力之工序，提升施工速度、建筑质量。通过Revit软件[6]，各专业的设计人员、不同专业图纸、承包商与业主之间可以减少设计错误、设计遗漏，实现更好地沟通协作，减少经济和工期的巨大浪费，提高设计的协调性和结构设计的安全、效率与精度。
2.2 易于进行标准化设计
预制装配式建筑设计的核心是“现代化”、“集成化”、“标准化”、“工业生产最大化”、“经济效益最大化”，为实现装配式建筑保温节能与抗震隔声，在装配式结构中应该使用更多的标准化部件，各部件间采用钉、螺栓、齿板、剪板以及各种金属连接件连接，利用Revit对预制构件的材料、工艺和装配尺寸进行碰撞检测、精确设计定位、构建参数化框架可便于后续设计[7]。
2.3 Revit族库在装配式建筑设计中的应用
Revit的运行是基于“族”这一概念的[8]，即Revit中的图形单元都以“族”为基础，“族”的集合或者内容数据库即为“族库”，随着装配式建筑设计的开展与深入，相关行业企业或组织都可建立自己独有的“族库”，其使设计师像搭积木一样构成自己的建模信息模型，“族”与“族库”的存在有助于设计师更轻松地管理数据，并根据实际情况修改参数，可为其节省时间、实现科学设计、科学施工、科学管理、提高功效，真正做到又好又快。
2.4 智能模型在装配式住宅设计中的应用
基于Revit的装配式住宅建筑施工可运用智能模型，智能模型可打破旧有的技术思维惯性、建立相对动态的控制模型，通过模拟和分析可以更好地控制、管理中央模型，有助于解决连接安全性问题与研发新的混凝土装配式技术体系及减少制作和安装工作量、合理控制施工进度、缩短施工工期、及时调整和跟踪施工材料和施工方法。这种动态控制还可以将实际施工消耗的材料与之前的设计进行对比，整理出需要调整的信息，并及时反馈以提高文档设计的精确度。同样，在装配式建设项目的施工过程，实时使用智能模型可以及时、全面了解建设项目的进度、施工过程，实现各环节的相互联结，保证装配式住宅建设项目的顺利开發和及时管理。
2.5 装配式建筑的发展方向 集“六化一体”的装配式建筑起源于17世纪北美的木构架拼装房屋，经过百年的发展，装配式建筑形成了使用标准规格构件的木结构、钢结构和混凝土结构三类主要的建筑类型，不同的结构类型各有其特点，现代装配式木结构亦分轻型木（以北美“2× 4”结构为代表的）、胶合木、原木结构体系等，其设计与管理在Revit应用程序的支撑下可以自由绘制草图、快速创建三维形状、创建可持续性更高的精确设计，使装配式木结构建筑具有优良的气密、水密、保温、保湿、隔声、阻燃的特点;装配式钢结构亦分轻型钢结构、钢结构住宅成套集成技术体系、束筒钢结构装配式体系、新型钢—混凝土板柱结构住宅体系等，通过专为建筑信息模型 （BIM）而构建的Revit[9]的帮助，其可实现钢结构装配式建筑结构轻便、安装迅速、提高功效、抗震性能优越的目标，真正做到又好又快。装配式混凝土结构以欧洲装配式混凝土建筑、北美地区装配式混凝土建筑、日本和韩国装配式混凝土为代表，该类型建筑与BIM建筑信息管理结合可优化结构配筋和连接等构造，可实现科学设计、科学施工、科学管理。
3 結语
在装配式住宅建筑设计与管理中引入为BIM而构建的Revit不仅有利于降低传统建筑行业环境污染物，且在传统产业生态逐渐恶化、产能过剩之时，助其对外输出产能;有利于国内建筑行业加快产业升级，深化“放管服”改革，增强企业核心竞争力，助其健康发展;亦能使我国强大的工程建设能力为新型城镇化提供支撑、为世界服务。
参考文献：
[1] 刘帮，刘建军，沈永桥，等.浅谈施工企业BIM人才培养与存在的问题[J].黑河学刊，2019（02）：24-25.
[2] 星空瀚海.装配式建筑在世界各国的发展现状[EB/OL].https：// house.focus.cn/zixun/bb127e4b5bb58d6c.html.
[3] 陆澜清.2017年中国装配式建筑市场发展现状与前景预测[EB/OL].https：//www.qianzhan.com/analyst/detail/220/171117-43a3e413.html.
[4] 吴昊.我国装配式建筑发展现状及政策分析[EB/OL].http：//www.sohu.com/a/256762260_667714.html.
[5] 宋建华，周军，陈涛.浅谈装配式建筑的发展及项目监管[J].住宅科技，2015，242（04）： 16-18.
[6] 杨铠甲.面向大量民用建筑建造的施工图深化设计问题研究与解决方法初探[D].南京：东南大学，2016.
[7] 麦俊明，杨豹.预制装配式混凝土建筑发展现状及展望[J].广东建材，2014（01）：72-73.
[8] 王茜，毛晓峰.浅谈装配式建筑的发展[J].科技信息，2012（21）： 354 381.
[9] 艾智靖.中低层既有住宅改造技术研究与应用———住宅易改造性设计与围护体性能提升[D].南京：东南大学，2017.
沈阳理工大学 艺术设计学院，辽宁 沈阳