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浅谈BIM技术在古建筑及仿古建筑工程的应用

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随着社会经济发展,一幢幢现代建筑鳞次栉比。然而,许多城市还保留着一些古建筑。在大兴土木的现在,我们要用发展的眼光来看待及保护古代建筑及其蕴含的文化特质;做到既让古代建筑文化保存于世,也让古代建筑文化产生现代价值。


随着社会经济发展,一幢幢现代建筑鳞次栉比。然而,许多城市还保留着一些古建筑。在大兴土木的现在,我们要用发展的眼光来看待及保护古代建筑及其蕴含的文化特质;做到既让古代建筑文化保存于世,也让古代建筑文化产生现代价值。





古代建筑文化是中国历史文化的一部分,在发展现代建筑的同时,更要吸收古建筑中的营养,让中国古建文化得以传承和延续。

本文以国防人防教育馆项目为例,对BIM技术在古建筑及仿古建筑工程设计及施工中的方案设计、施工深化、放线定位、提料下单等应用进行探讨。



该建筑造型为仿古建筑造型,其中前后两个房屋屋顶为歇山顶,属于曲面异形构造。传统的二维软件无法满足设计、施工要求,通过BIM相关软件对其进行三维建模、参数控制。

对于曲面异形构造,以歇山顶为例,对本项目歇山顶实行参数化BIM建模。

实施流程图:

通过Revit建立屋顶框架模型→建立屋脊、瓦片模型→参数调整→方案比选→确定方案→指导施工

1、建立屋顶模型:根据设计师提供的初步设计草图,利用Revit软件进行框架设计成型。





2、建立屋脊、瓦片模型:通过“自适应常规模型”、“内建常规模型”等可控参数调整,先后提取出两组方案满足设计要求,并进行方案比选。



方案一:




具体参数设置如下:筒瓦直径为100mm;圆顶部距屋面高度为150mm;两边距中线距离为100mm;U网格拆分段为2;V网格拆分段为71。

按以上参数设置发现其屋瓦嵌板个数多达556个,导致造价成本过高、安装难度较大,所以排除该方案,并对其参数进行二次调整。

方案二:



具体参数设置如下:筒瓦直径为150mm;圆顶部距屋面高度为204mm;两边距中线距离为150mm;U网格拆分段为2;V网格拆分段为47。

通过参数化可调的特点,将模型放置到项目中,模型美观,安装便捷,最终确定该方案。



屋顶模型最终样式


3、屋顶模型创建后,再建立屋顶加固模型。



然后将模型导入Robot structural analysis软件中,确定加固模型的边界、约束及荷载,进行有限元分格,开始力学分析。





自动生成计算书:



4、项目的外部模型创建之后,进行内部建模。






总结

本项目屋顶造型建模采用Revit参数化族及体量生成可控参数模型,通过参数调整,实时比选方案,缩短方案设计周期;利用Revit模型进行力学分析,并指导实际室内和室外装饰施工。由此可见,BIM技术在古建筑及仿古建筑的方案设计、施工深化等环节的应用已利于进行推广,相对于传统二维设计,具有可视化、参数化等特点。


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