参数化设计与数字化施工在装饰工程中的运用与展望(PDF62页)

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苏州金螳螂建筑装饰股份有限公司十二分公司传统设计模式:1.直接通过手工对图纸进行设计与深化,重复劳动较多,工作量大情况下容易出错;2.设计变更或尺寸变化后还需重复操作;3.图纸中包含信息量较少,不能直接反应建筑形体与内部参数。参数化设计模式:1.将参数信息输入软件,软件读取后自动生成模型;2.每一步修改都可以追述到源头,只需将源头参数进行更改整体模型参数及图纸都会随着变化。案例一:将曲面造型定义分割成三角面定位编号颜色区分上下折角自动标注输出CAD案例二:异形墙面砖块参数化流动通过关键参数控制墙体的宽度高度及形状Autodesk体系Revit:优势:Revit是一款自带参数化功能的BIM软件,引入族的概念将建筑模块化,实现对单元构建进行更改即可达到项目同类型构建更改的效果,大大缩短了应设计变更带来的图纸修改问题,同时具备导出工程量出图的功能,是市面上大众普遍使用的BIM软件。劣势:Revit对装饰专业无专业模块,因装饰项目造型各异,无法用标准构进行归类,导致使用revit软件进行建模时消耗大量时间,无法跟上项目进度,此外Revit对于异形曲面造型能力较差,无法直接对接数控设备,对于异形材料生产无支持。Rhino体系Rhino:优势:Rhino有很强的造型能力,针对造型复杂的项目有着的得天独厚的优势,并结合grasshopper插件对建模、下单、排版、提取放线点位、方案推敲等有着巨大的帮助。此外犀牛软件可直接对接CNC设备,针对GRG、GRC等材料可以做到无缝连接。劣势:不具备完整的BIM功能,比较依赖grasshopper软件达到可调节参数化功能,与Revit模型互导差。Catia体系Dp:Dp软件源于Catia,保留了Catia部分功能并针对建筑行业添加了一些独特的模块。优势:DP软件具备犀牛与Revit两款软件的优势,原生G4曲面,所有模型自带参数化功能,结合powercoy及知识工程模块,可建立自动化一键生成模块,大大加快了方案到施工图阶段的进程劣势:自由度差,每个几何构建必须建立逻辑关联性,制作模型周期较长,学习比较困难。壹方中心项目分享2、点云处理,拼接3、点云与原设计图纸对比4、结构曲线优化5、方案推敲、确定6、三维模型建立7、点位提取、全站仪放样8、各材料下单及尺寸分隔1、现场三维扫描(标靶纸、扫描方案、原点定位)壹方中心壹方中心BIMBIM应用与实施应用与实施一、现场三维扫描一、现场三维扫描三维扫描三维扫描结合壹方中心项目实际情况,拦河洞口较多,共三十个,分层分布,且相互独立,上下洞口由自动扶梯连接,且整体洞口跨度较大(290M290M**80M80M),考虑到后期的现场定点放线精度问题,三维扫描方式采用每一个洞口单独定原点,独立扫描单独定原点,独立扫描。考虑到中庭拦河的整体造型、自动扶梯安装的强制规范等,对自动扶梯端口位置及扶梯扶手重点扫描,将现场结构现场结构与自动扶梯自动扶梯的关系清晰的表现在扫描点云中。二、点云处理二、点云处理点云处理点云处理三维扫描仪三维扫描仪扫描得到的点云文件,在SCENESCENE软件中进行拼接处理,保证点云的拼接精度,删除多余的点云,减少文件占用内存,并导出为RhinoRhino可识别的文件格式.pts.pts.二、点云处理二、点云处理点云处理点云处理将点云文件通过转换格式,导入到Rhino软件中,为后期曲线优化与三维模型建立提供依据,并且可以将现场土建与模型相对应,掌握现场土建结构的真实情况。Rhino点云点云拼接拼接误差三、点云与原设计图纸对比三、点云与原设计图纸对比将原拦河洞口设计结构线与现场点云对比,掌握现场土建结构与原设计图纸存在的施工误差,为后期的优化工作提供依据。四、曲线优化四、曲线优化曲线优化结合扫描的现场土建结构情况,依据点云优化出与现场相符合的实际结构线。以此结构线为基准线,根据中庭拦河节点大样,推出拦河玻璃、GRG、人造石及铝板等各种材料的完成面线,为各材料的下单提供依据,为现场拦河内部钢架结构施工提供依据。曲线优化原则由于现场土建结构边线不够圆滑,在保证优化结构与现场相差不超过300mm情况下,优化结构线全部由直线与圆弧组成,无自由曲线,在直线与圆弧交接位置保证曲线连续相切(保证玻璃分隔接缝美观),同时考虑玻璃板块分隔尺寸,适当调整转角位置。四、曲线优化四、曲线优化曲线调顺曲线调顺根据扶梯安装规范调整现场结构线根据现场结构的实际情况,将不连续、顺滑的结构边线调顺,根据精装施工规范及自动扶梯安装规范(如扶梯扶手末端2.5M范围内不能有任何障碍物)等要求,土建未考虑到的精装规范,通过调整结构线以满足精装的施工规范。满足拦河底部灯槽的灯光效果,现场结构线整体向内平移300MM,保证底部灯槽的位置。四、曲线优化四、曲线优化满足拦河底部灯槽的灯光效果,现场结构线整体向内平移300MM,保证底部灯槽的位置。五、自动扶梯转角方案确定五、自动扶梯转角方案确定针对拦河自动扶梯转角处,通过根据原设计意图建立出来的模型,直观的反应结构与扶梯的对接方式,现场土建结构不满足造型需要的空间,为满足施工条件,调整多种转角方案,交由甲方确认,并最终确认调整造型。调整前调整后六、三维模型建立六、三维模型建立根据三维扫描点云优化完成的结构线,根据现场基层钢架施工需求,深化设计提供的拦河节点详图,并依据该节点图与优化的现场结构线,创建三维模型。六、三维模型建立六、三维模型建立六、三维模型建立六、三维模型建立六、三维模型建立六、三维模型建立六、三维模型建立六、三维模型建立扶梯截面依据点云与扶梯截面建立的扶梯装饰模型根据点云模型与扶梯截面建立扶梯的三维模型,精确表达拦河与扶梯的对接关系(扶梯扶手与拦河扶手最小距离90MM,拦河玻璃距离扶梯末端1420MM,拦河立柱挑出扶梯结构,预留扶梯检修口位置),三维模型将复杂的空间关系直观的呈现。六、三维模型建立六、三维模型建立七、全站仪放样七、全站仪放样定义控制点:以拦河立柱中心线为控制线,以立柱末端内偏300mm和500mm的距离定两个控制点,两点定向,以确定立柱的安装方向,为内部基层钢架安装和各材料的完成面安装提供依据。七、全站仪放样七、全站仪放样点位提取:在Rhino软件中确定好每个立柱位置的控制点,在Grasshopper中提取点位坐标,转化为全站仪可识别的点坐标格式,为全站仪现场放控制点提供依据,将模型与现场准确的相结合。七、全站仪放样七、全站仪放样现场全站仪放样现场全站仪放样现场依据放样点位施工七、全站仪放样七、全站仪放样现场点位保护依据点位施工完成的基层钢架现场完成大样八、产品下单八、产品下单产品下单结合各材料厂家的加工需求,如弧形玻璃加工最大、最小玻璃尺寸,人造石最小加工弧度,以及最终装饰完成的效果,合理化的对玻璃尺寸进行分割,保证玻璃尺寸相差在200MM以内,长的小弧度边以平板玻璃代替弧形玻璃,以减少成本。并提供与现场匹配的各材料三维模型给生产厂家,厂家可从三维模型中直接提取加工尺寸及开模尺寸,与传统现场模板开模的的方法相比,大大减少了生产加工的时间,提高了效率。用三维模型替代实际模板,数据更为精确。由于放线及现场基层钢架施工误差不可避免,下单生产前还需要厂家复核现场基层钢架尺寸,如超过允许误差,需及时更改模型与现场尺寸相吻合,方可下单。玻璃分隔尺寸玻璃分隔尺寸CAD图八、产品下单八、产品下单下单图编码图下料单梅溪湖国际文化艺术中心案例分享梅溪湖国际文化艺术中心案例分享梅溪湖艺术馆外幕墙表皮梅溪湖艺术馆钢结构梅溪湖艺术馆机电模型梅溪湖艺术馆装饰模型梅溪湖艺术馆VIP室墙面梅溪湖艺术馆整体预览梅溪湖艺术馆整体预览一、项目重难点一、项目重难点一、zaha提供的模型为概念方案阶段,zaha要求施工单位对模型进行深化,将模型变为可施工生产的参数化模型;二、项目过程中,与机电幕墙等专业综合后发现很多造型无法实现,ZAHA要求施工单位根据施工要求提出意见并重新新优化方案;三、梅溪湖项目造型过于复杂,原钢结构无法满足施工需求,二次钢结构转换层方案较难确定;四、招投标清单量与实际量相差较大,需通过模型简化造型,将工程量控制在招投标清单量以内。二、ZAHA工作流程使用MAYA,捏出方案造型,利用subD技术将造型曲面转化为nurbs曲面作为参考模型。根据参照模型提取结构线,并对曲线进行优化,通过DP将空间点与曲线建立出来,将无序的自由曲线转化为标准圆弧与直线根据优化后的模型线建立曲面,曲面保证至少G2连续(切线连续)修改后的模型曲面更为光顺并且具有参数,通过控制参数来调整模型可以随意修改造型标高墙面进退关系,避免后期重复修改Trello平台问题发布Trello平台问题回复三、模型优化成果结合设计意图为了提升造型品质及施工要求将中庭区域造型进行优化,优化后曲面更为光顺,提升项目品质同时减少了施工造价,将自由曲面优化为标准的单曲面及规则的双曲面。根据设计要求,为了满足更好的空间视野,将中庭楼梯洞口进行了扩大与优化,整体造型更为美观。根据设计要求,将中庭灯槽原方案从槽亮变更为洗面效果。为了避免与钢结构柱碰撞,将中庭整体造型往内偏移,满足施工要求。八、产品下单八、产品下单原方案中庭墙面为五条灯槽,为了节省造价及造型需求,我方提出将五条灯槽改为三条,满足整体造型前提下,大大减少了施工的难度降低了施工成本。根据设计要求改变中庭楼梯扶手造型,将原方案槽亮变更为洗面效果。因机电碰撞及造型无序性,我方结合设计要求及施工需求对展厅顶面进行优化,将自由曲面造型优化为规则的双曲面及平面,大大减少了GRG开模的数量,在保证整体效果的同时降低了成本,获得了设计的认可。因外幕墙天窗洞口造型位置及尺寸未最终确定,我方根据机电及设计反馈的意见对展厅顶面造型进行了优化,保证风管从两侧通过,造型与原方案比较更为顺滑,更易施工。三、中庭区域GRG分割二次钢结构方案栏河饰面主钢架造型筒饰面主钢架GRG副龙骨GRG连接件M8吊杆GRG连接件4#角钢GRG拼缝中庭样板段钢结构方案制作中庭样板段钢结构方案节点展示中庭样板段钢结构尺寸放线图总结一、参数化设计与深化能大量减少人工性的重复劳动,将更多的时间投入对项目的控制管理与经营;二、参数化的设计能减少因设计变更带来的大量修改工作,并实时更新动态的图纸与工程量;四、数字化施工与参数化设计能无缝连接,产生高效的可复制性的工作模式流程,一方面能快速提供施工所需的数据,一方面能准确高效的检测出现场出现的误差;五、今后的复杂项目施工单位可能更多的去承担部分设计的工作,我们该如何具备这种能力?设计:设计的效果和是否可实现施工:成本与可实施性BIM:帮设计实现想法,通过高品质的模型让设计认可方案,同时为施工考虑安装可行性,控制工程量。

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