中国BIM 首页 BIM资料方案 查看内容

BIM与SI住宅

2019-1-15 10:00| 查看: 185| 评论: 0|来自: 铁路BIM联盟

  SI住宅:承重结构骨架具有高耐久性(百年以上),且是固定不变的住宅。SI住宅把住宅分为支撑体(skeleton)与填充体(Infill)两部分。在一定的空间范围内,可以根据使用者的需要或爱好,分隔成多种多样的内部空间。
  我国建筑一直存在着住宅寿命偏短问题。
  据统计,我国住宅平均寿命为25—30年,而英国则可达到132年,两国在住宅寿命上相差了将近100年。造成我国住宅短命问题的主要原因是住宅建设质量普遍不高,加之住户的随意拆改影响了建筑主体结构的稳定性。

各国建筑平均寿命统计
  为解决住宅短命问题,并促进住宅工业化生产,我国开始研究探讨SI住宅理念。
  SI住宅一方面通过提高骨架部分的耐久年限延长住宅的物理使用寿命,另一方面通过实现填充体部分的可变性延长住宅的功能使用寿命,值得在我国铁路建设行业大范围推广。

百年老站:清华园车站
  各国SI住宅发展
  荷兰
  1961年,荷兰学者哈布拉肯发表了著名的提出了“支撑体”和“填充体”的概念。
  70年代,荷兰建筑研究基金会创办了《开放住宅》刊物,开放住宅首次作为特定概念出现。
  1984年,荷兰代尔夫特大学成立OBOM机构,为开放住宅研究作出巨大贡献。

代尔夫特大学专注住宅研究,其校园建筑也别具一格
  日本
  1970年,日本对荷兰SAR组织进行访问,开放住宅理论被引入日本。
  1974—1980年,HUDC组织实施KEP计划,计划解决日本住宅短缺的问题。该计划通过运用多系统和子系统的建造方法,研究住宅内部格局的划分以及隔断、设备部品的工业生产,来实现建造多种住宅的目标。
  90年代后,日本的住宅产业化、部品技术开始趋向成熟,并研发出新型的SI住宅。

日本住宅的设计和装修精致而舒适
  中国
  通过借鉴荷兰的SAR理论和日本的KSI住宅,从2006年起,济南市住宅产业化发展中心开始研究适合我国国情的CSl住宅。2010年,住房和城乡建设部《CSI住宅建设技术导则(试行)》出版发行,对CSI住宅的建设起到了规范指导作用。

中国建筑标准设计研究院设计的SI住宅——绿地威廉公馆
  Sl住宅BIM应用分析
  BIM技术大多被应用于结构形体复杂的异形建筑中,其发展潜力巨大。将BIM技术与SI住宅相结合,能为SI住宅的前期建设与后期管理维护提供很好的技术平台,住户参与SI住宅设计也成为可能。
  三维模型可视化及部品信息展示在BIM模型中,可视化的结果不仅可以用来效果图的展示及报表的生成,项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。同时能够将建筑部品的详细信息显示出来。

BIM模型可视化及部品信息展示
  不同参与方可从模型中提取所需数据,也可输入自己需要的信息。业主可从部品库中挑选自己想要的装修材料,并参与到住宅的设计中。

  管线综合设计及碰撞检查
  SI住宅中主体结构部分和内装管线部分相分离,设计中设备管线的布置常常出现管线之间或管线与结构构件之间发生碰撞的情况,影响室内净高,造成公共部分和私有部分空间的浪费。采用BIM技术进行三维管线综合设计,成为针对管线布置问题的优选解决方案。

BIM碰撞检查
  预制件加工
  SI住宅预制构配件较多,装配图设计人员可以从施工图设计人员提供的BIM模型中直接提取所需要的数据,减少数据重复输入所需的时间。
  BIM除提供建筑物的几何信息外,还可提供用于制造过程管理的物流信息,更加方便应用先进的设备进行生产。先进设备的应用将会提高构件生产的劳动生产率,减少构件生产的时间。
  集成的BIM系统不仅有利于发现设计方案中存在的冲突,而且可以与施工活动进行关联,利用4D模型系统检查吊装顺序的合理性,提高构件安装过程中各个分包单位的合作水平,减少项目团队成员之间工作交接的时间。

BIM预制件加工
  施工模拟
  BIM可以四维模拟实际施工,以便在早期设计阶段就发现后期真正施工阶段所会出现的各种问题,来提前处理,为后期活动打下坚固的基础。在后期施工时能作为施工的实际指导,也能作为可行性指导,以提供合理的施工方案及人员,材料使用的合理配置,从而来最大范围内实现资源合理运用。

BIM施工模拟
  进度控制
  在BIM施工管理中,把经过各方充分沟通和交流建立的4D可视化模型和施工进度计划作为施工阶段工程实施的指导性文件。在施工阶段,各专业分包商以4D可视化模型和施工进度为依据进行施工的组织和安排,充分了解下一步的工作内容和工作时间,防止返工、进度拖延的情况发生。

BIM进度控制
  建筑运营管理
  SI住宅作为一种长寿命周期住宅,其承重结构骨架是不可变的,内部空间是可变的。在其循环利用的过程中,应用BIM技术能够实现,可变及不可变部分,真实的设备、属性信息存储、完整的设备维护记录、及时高效的设备更换、使用综合信息管理平台、构件库管理建筑构件。

BIM运营管理
  工程量统计
  在SI住宅施工及装修过程中,所有部品的单价、总价、厂商等信息都能够通过应用BIM技术整合到清单中,从而帮助业主及时做出预算,并可以随时调整。BIM技术的应用,可以准确快速计算工程量、计算造价,提升施工预算的精度与效率。

BIM工程量统计
  随着人类对建筑本质和生活需求的回归思索,传统的建筑行业出现越来越多的新理念,如“绿色建筑”“持续设计”“智慧建造”等。BIM技术因其与传统产业模式截然不同,很快便与新兴专业方向整合起来。将BIM技术与“SI住宅”设计、工业化内装全面整合,是非常有益的全新尝试。

参考文献:
何海芹.《BIM技术在SI住宅上的应用初探》
魏来,等.《BIM在装配式内装工程管理中的应用》
刘艺.《基于BIM技术的SI住宅住房参与设计研究》



扩展阅读
  百度百科:SI住宅

  SI住宅是指住宅的承重结构骨架(SKELETONORSUPPORT)具有高耐久性(要求耐久年限为百年以上),而且是固定不变的。但住宅所用的分隔构件,则可以根据住户的不同要求而灵活变换。即在一定的空间范围内,可以依使用者的需要或爱好,分隔成多种多样的内部空间(INFILL)。
  SI住宅定义
  在SI住宅中。S(SKELETONORSUPPORT)即承重结构骨架与I(INFILL)即内部空间的关系。是一种可变与不可变的关系,而最终决定S与I的人物也有所不同。S是不可变的,它是由专业建筑设计人员经过精确的测算潜心设计而完成的;I是可变的,它是由使用者自己来设计和决定的。SI住宅的这一特性,既保证了住宅建筑的安全可靠性、整体形象风格上的一致性等公共利益;同时也给使用者提供了一个充分表现自我创造力的平台,让他获得一种“住在了自己设计的空间里”的满足感,这种对人性化的尊重?又保证了住户的个人利益。
  国内SI住宅的结构体系
  1、大空间——大开间多功能建筑体系
  这种建筑体系的特点为,在建筑物的底层部分采用框架剪力墙结构。保证在这部分可以提供大开间的使用空间。以满足商铺、各类服务设施对空间的要求。上层部分采用5.4米~7.2米的大开间和大进深。以适应对户内进行灵活布置和自由分隔的需要。
  2、预应力板柱体系
  这种体系在我国是从1974年开始研究。它要求住宅骨架的耐久年限100年以上。而在骨架框定的范围内的平面空间,是可以任意布置变换的。用于分隔空间的构件的耐久年限,只要求10~30年。截至1994年,在我国至少已建成了50栋采用这一体系的建筑。
  3、钢筋砼巨型结构体系
  这种体系自1970年代起始于国外,主要用于高层住宅(如日本神户地区就建造了20多栋。我国的技术人员结合我国国情也开始对这种结构进行研究。
  该体系的主要特点为:可以保证结构的刚度,减少材料用量。它充分发挥了材料和结构的性能。达到简化构造、降低造价的效果。它被认为是符合我国国情的一种建筑结构。
  这种结构的巨型框架的耐久年限也是100年以上。在框架内可以任意分隔居住空间。分隔空间的构件的耐久年限也仅要求10~30年。但遗憾的是,这一体系在我国尚未实际应用。
  国外SI住宅的结构体系
  在国外发达国家中,传统的住宅结构主要有三种。一种西式的小洋楼,一般采用2~3层的木结构形式。另一种是以日本为代表的独立式住宅(和式榻榻米)。此外就是高层的公寓式和集合式住宅,这些住宅在不同程度上都存在着一些缺陷。
  譬如,在北美由于担负住宅内立体交通的楼梯对老年人缺乏安全保证,因此不少老人将小洋楼卖掉,搬进更适合老年人居住的公寓。
  在日本,榻榻米不便于老年人的起坐,和式房狭窄,玄关的台阶也对老年人安全形成威胁。因而,日本的老人在有条件的情况下,也搬进了老年公寓。据统计,日本老人在家中发生事故的数量,超过了发生交通事故的数量。
  传统住宅功能性的缺陷,也使国外的专家对住宅的结构形式进行了各种研究,其中有代表性的包括:
  1、日本的新都市住宅建筑
  1994年兴建,采用了当时新开发研制的CFT(钢管填充砼柱技术。这一建筑的主要结构特点为,用CFT(钢管填充砼柱)FR(涂防火涂料)钢梁和预应力空心板构成骨架,用干式砼板做外墙,该体系是继RC、SRC、S结构之后的第4种结构形式,能提供更加丰富、多样的生活空间的结构体系。
  2、THS-SV21住宅
  由日本竹中工务店倡导的THS-SV21住宅,是1991年至1995年间建造的,这一结构的骨架由钢管砼柱和钢骨砼梁构成,楼板采用了预应力空心板。
  又在1996~1998年为提高户内自由度钢管砼柱和钢骨砼梁骨架提供14米、10米的大跨度空间,在这块超过100平方米的面积里,住户可以自由地进行户内空间分隔。
  3、预应力板柱体系住宅
  由于预应力板柱体系在板与柱框定的范围里可以进行自由的空间分隔,且易于改变更新,故这一体系在世界范围内均受到建筑业的青睐,并得以广泛运用。
  在北美地区,采用预应力板柱体系建造的公寓式住宅更是比比皆是。
  通过对国内外多种结构体系的简单介绍、分析和比较,我们认为预应力板柱体系是住宅建筑的最佳结构体系。

QQ|小黑屋|联系我们|BIM视点 ( 豫ICP备07006132-2 )|网站地图

GMT+8, 2019-4-21 13:01 , Processed in 0.081628 second(s), 15 queries .

Powered by Discuz! X3.4

© 2017-2020 【BIM视点】 All Rights Reserved.

返回顶部