Приголомшлива дерев’яна архітектура в Японії є прикладом того, як BIM допомагає будівництву

• Японський будівельник Tokyu Construction Co. використовував BIM (Building Information Modeling) для створення один з найбільших дерев’яних дахів в Японії.
• BIM забезпечив точну перевірку різних частин 128-панельного даху з поперечно-ламінованого бруса (CLT).
• Дані 3D BIM допомогли полегшити спілкування в будівельній групі та досягнення консенсусу з клієнтом.
  

Інновації в архітектурі зазвичай викликають хмарочоси космічної ери або криві, що не піддаються гравітації. Але при використанні традиційного матеріалу, такого як дерево, ці інновації можуть виглядати дещо інакше.

Daito Trust Construction Company використовує дерево як ключовий елемент дизайну і хотів дослідити альтернативні проєкти в архітектурі оренди житла. З цією метою він відкрив футуристичний виставковий зал оренди житла, покрив, який демонструє прекрасну центральну частину: один з найбільших дерев’яних дахів Японії. Будівельник даху, Tokyu Construction Co.., ефективно використовував BIM (інформаційне моделювання будівель) для цифрового зв’язку протягом усього процесу будівництва.

“Усі, хто бере участь у проєкті ROOFLAG, починаючи від замовника, закінчуючи дизайнерами та закінчуючи будівельними бригадами, починали з нуля”, – говорить Масая Хаясі з підрозділу будівельного будівництва Tokyu Construction. Він також є першим керівником просування BIM-додатків компанії та керівником відділу просування BIM. “З допомогою BIM і спілкуючись про кожну проблему, вирішуючи їх по черзі, всі в кінцевому підсумку були задоволені результатом проєкту », – говорить він.

При вході в демонстраційний зал трикутна гратована покрівля – це перше, що ви побачите: вона тягнеться на 60 метрів уздовж кожного боку, без видимого опорного стовпа. Цей масивний дах використовує поперечно-ламіновану деревину (CLT), який також використовується для нової галузі технології дерев’яного будівництва, відомої як масивна деревина, екологічно чистий підхід, який сприяє повторному використанню деревних ресурсів.

Нещодавні реформи будівельних норм Японії та інші фактори призвели до все більшого прийняття CLT у вітчизняній будівельній галузі. Однак до цього проекту Tokyu Construction не використовував CLT і не розробляв жодних методів будівництва, характерних для CLT. Панелі CLT, які він використовував, масивні – заввишки 2,3 метра, завдовжки 11,8 метра та товщиною 270 мм, вагою до 3 тонн за штуку. Оскільки це був перший досвід Tokyu Construction із використанням CLT, численні фактори були невідомі на момент планування проекту.

“Будувати великий дерев’яний дах, спираючись лише на 2D-плани, стає неймовірно важко, якщо взяти до уваги способи будівництва та контроль якості”, – говорить Хаясі, зазначаючи, що першим завданням команди було встановити процедури збірки та з’єднання дерев’яних панелей. “Важко було візуалізувати роботу конкретно, використовуючи 2D-плани, тому ми звернулися до BIM, щоб краще зрозуміти будівлю в цілому”.

По-перше, для перевірки розмірів роботи, що з’єднується, в Autodesk були створені моделі Ревіт; Потім вони були використані для створення 1/33-масштабної моделі за допомогою 3D-принтера. Після виведення процедури складання з подальшої детальної роботи, перевірка була проведена за допомогою повномасштабного макету.

Хаясі каже, що перед початком будівництва команда провела ретельну перевірку та експерименти, щоб забезпечити рівень точності, який дозволив би, наприклад, працівникам дістатися до місць, де потрібно було затягнути болти. «Оскільки нам вдалося створити дуже точну модель з даних, ми могли швидко встановити різні грані процесу будівництва панелі CLT – такі як підгонка з’єднань панелей, процедури складання та підтвердження простоти роботи – з початковий етап дослідження до завершення », – говорить він.

Загалом для конструкції даху було використано 128 панелей CLT. Оскільки дах похилий, панелі повинні були збиратись по діагоналі, що вимагало точності виготовлення не менше 2 мм. Це також ускладнило визначення просторових зв’язків та управління даними. Вони вимірювали за допомогою тахеометра, обробляв дані за допомогою 3D-будівельно-геодезичної системи. Дані координат вимірювань можна миттєво обчислити за допомогою Autodesk Dynamo, зменшення робочого часу на 80% у порівнянні з ручним розрахунком та забезпечення точності процесу складання.

Під час монтажу дерев’яної покрівлі панелі CLT трималися за опори, розміщені під ними. Процес виведення цієї тимчасової структури був проаналізований за допомогою BIM перед впровадженням. “Після зняття несучої здатності опори, якщо вагове навантаження сконцентрується в одній точці, панелі CLT можуть бути пошкоджені”, – говорить Хаясі. «Ми провели тематичне дослідження з оптимізаційним аналізом опор, щоб визначити, як порядок видалення змінить розподіл ваги. Ми також проаналізували співвідношення навантажень, що переміщуються, що справді підтвердило наш цифровий підхід до цього питання “.

Озброївшись цими результатами перевірки – цифровим близнюком фактичного робочого місця – команда виконала підведення без жодних проблем, і робота могла бути виконана в межах допусків конструкції. Хаясі каже, що це завдання було одним із найбільших проблем клієнта з самого початку: «Цифровий аналіз допоміг нам полегшити занепокоєння клієнта та побудувати їхню довіру до нашого процесу. Це була безпрограшна ситуація “.

BIM допомагає будівництву, забезпечуючи зв’язок у 3D

Для цього проєкту тривимірний формат даних BIM дозволив спілкування, що призвело до досягнення консенсусу та обміну інформацією. “Наша компанія має різні відділи технічної підтримки, включаючи лабораторії з досліджень технологій”, – говорить Хаясі. “Протягом цього проєкту ці департаменти використовували дані BIM для обговорення заходів та координації компанії для вирішення складних будівельних завдань”.

Команда могла використовувати дані BIM, що відображали її підхід до розробки детальних планів з дизайнерами, виробниками та персоналом на місці. “Я також думаю, що використання BIM-моделей допомогло досягти консенсусу з клієнтом – і оскільки ми могли поділитися ним із працівниками на місці, це призвело до високих стандартів якості протягом всього процесу будівництва”, – говорить Хаясі.

Команда використовувала портативні пристрої для обміну даними в процесі будівництва. Autodesk BIM 360 допоміг команді вивести дані BIM у поле для підтвердження проєктних контурів та іншої інформації. Вони змогли підтвердити робочі процедури та об’єднати процеси з працівниками на об’єкті. “Ми також могли б використовувати моделі BIM для відстеження прогресу роботи на місці та використання ІКТ [інформаційно-комунікаційних технологій] пристроїв для виконання завдань, пов’язаних з роботою”, – говорить Хаясі.

Завдяки цій координації всі, хто брав участь у проєкті, приносили на робочий майданчик однаковий узгоджений набір даних, порівнювали його з незавершеною роботою та підтверджували послідовність у процесі управління будівництвом. “Ми також змогли застосувати ключові аспекти нашого підходу до майстерності, який ми називаємо QCDSE – або якості, вартості, доставки, безпеки та навколишнього середовища – в ширшому масштабі, ніж раніше”, – говорить Хаясі.

Хаясі каже, що задоволеність споживачів, підвищення продуктивності праці та екологічна обізнаність є цілями всього, що робить його команда. “Щоб вийти на наступний рівень, глибше спілкування за допомогою BIM та покращена присутність на місці, дозволять нам надати нову цінність для наших клієнтів”, – говорить він. «Це втілює місію нашої компанії, а саме допомагає здійснити мрії людей, забезпечуючи їм безпечне та комфортне середовище проживання. Дивлячись у майбутнє, це лише один із довгого ряду проєктів, які допоможуть досягти цієї мети”.

Source: https://bit.ly/3tNqWWn