天津城建大学装配式建筑施工VR体验系统实训基地,根据建设的实用性、整体性和可扩展性等建设原则布局,充分利用虚实结合的思路进行基地建设,建设成为集参观示范、科普宣传、教学实训及对外服务培训的综合性的装配式建筑示范实训基地。
建设内容包括 可拆卸装配式建筑施工模型(1:3)、装配式建筑节点构造模型、装配式建筑构造AR系统、VR一体化集成平台(集成装配式建筑施工VR体验系统、装配式建筑装修VR体验系统、建筑工程质量通病VR实训系统)、预制混凝土构件生产车间沙盘、套筒灌浆原理展示模型、人员实名制系统、升降机及物联网监测模型、 临边防护系统等。
项目还原度对比:
项目设计效果图
现场实拍图
项目掠影
整个装配式施工区域,展示了一个独立别墅,按1:3缩小比例制作,配套吊机,真实还原该别墅的拆分和装配过程,整个别墅模型占地3.6*2.44m。总高度1.2m;所有构件采用轻质材料制作,构件重量不超过20斤,外观涂刷高粘性混凝土砂浆饰面,与真实构件外观相似;所有节点与支撑系统,均按照比例和现行规范提供全部支撑系统、后浇段钢筋、模板、节点连接件及配套施工工具;
构件类型:预制外墙板、预制内墙板、预制楼梯、叠合板、 预制柱、预制梁等、PCF构件
通过可拆卸装配式小别墅模型,学生可以以一个完整的项目为案例,开展装配式项目制教学法,结合图纸从深化设计源头开始模拟,分别完成构件深化设计训练、预制构件生产模拟、装配式运输模拟和装配式施工安装模拟等全过程
装配式建筑是指将预制构件在工厂中加工与生产后,运输到施工现场,通过可靠的连接建造而成的建筑。因此“可靠连接”就是预制构件现场安装的构造连接节点,通常包括墙与墙之间、板与板之间、板与墙之间等构造节点。这些构造节点通常是决定装配式建筑好坏的重要因素。
- 以15G310-1~2《装配式混凝土结构连接节点构造》等装配式混凝土结构相应图集规范为设计依据,通过一定的比例设计和定制,留出剖面构造,展示节点连接及工艺。所有节点均有展示底座,模型可以通过手势滑动,实现模型的360°旋转观察。
- 各节点配套供扫描的二维码,通过移动学习app扫描识别相应的图纸、三维模型、图文、视频、AR等配套资源。
为了满足装配式建筑工法信息化教学,让学生了解构件装配式建筑构件与节点连接的相关规范和技术要求,对沙盘每个节点设置配套的铭牌,铭牌上设置配套的构件名称和知识二维码,用户可在组装完毕的工法楼后,通过手机扫描节点二维码,可便捷的获取各个节点的相关知识,将认知教学和实训教学紧密的结合起来,提高学习效率。
在整个实训基地,设置二组VR综合操作台,VR体验厅包括了VR操作台、VR头盔、VR软件等,让学生在了解装配式建筑施工工艺后,分组在VR实训基地进行沉浸式虚拟体验
通过虚拟现实技术(VR),将装配式建筑无法实现真实实训的困难等到了解决,用户可通过VR设备,根据装配式的岗位技能要求进行VR沉浸式操作,主要划分“预制构件生产VR实操系统”、“装配式施工VR实操系统”两大系统的十余个训练模块,可分别满足构件装配工、构件制作工、预埋工、灌浆工、构件构件质量检验员等工种技能的虚拟培训和体验。
预制构件生产VR系统,包括预制构件生产车间生产VR体验、预制墙板制作VR实训、预制楼梯VR实训、预制叠合板VR实训等内容
装配式施工施工VR实操系统,包括吊装准备VR实操实训、预制墙板吊装VR实操实训、预制楼梯吊装VR实操实训、叠合板吊装VR实操实训、套筒灌浆VR实操训、现浇节点绑扎VR实操实训、外墙接缝质量验收与施胶VR实操实训等
套筒灌浆作为装配式建筑中重要的工作任务之一,要求学生掌握套筒灌浆的原理和不同灌浆的施工技巧,因此定制了套筒灌浆施工教学模型两套——剪力墙套筒灌浆教学展示模型和预制柱套筒灌浆教学展示模型,该模型通过透明有机材料制作,学生可以看到构件的内部套筒结构,同时可以通过灌入有色稠状液体模拟灌浆料,灌入模型中,让学生了解灌浆料在不同灌浆方式中(座浆法和分仓法)的流动方向。
▲ 通过灌入带颜色的水,让学生了解套筒灌浆的流动方向,掌握灌浆原理
随着国家大力发展装配式建筑,要求推进建筑全装修,实行装配式建筑装饰装修与主体结构、机电设备协同施工,积极推广标准化、集成化、模块化的装修模式,提高装配式装修水平。我公司积极响应国家政策,为解决学生的装配式装饰装修的认知与实训,提供装配式装饰装修VR综合实训系统。
软件包括了VR+集成卫浴系统、VR+集成墙面系统、VR+集成吊顶系统、VR+集成楼地板系统等四大模块。
建筑质量通病VR实训系统采用MAYA建模,以Unity 3D游戏引擎实现全交互式三维实训仿真;结合配套穿戴式VR设备,打造一个真实的建筑工程实训产地,解决传统建筑实训过程中,实训难、危险性高、耗材消耗量大、时间周期长等一系列难点。
质量通病实训场主要针对建筑施工中“常见病”、“多发病”的现象、产生原因及预防、治理措施,也介绍部分由于设计原因造成的质量通病及其防治方法。倡导“做中学”的理念,遵循“实训为主,教学为辅”的原则进行设计。整套实训系统共有87个质量通病点,包括主体工程38个,装饰装修工程14个,地基基础工程27个,屋面工程6个。
施工升降机模型及物联网监控系统重点针对施工升降机非法人员操控、维保不及时和安全装置易失效等安全隐患进行防控。实时将施工升降机运行数据传输至控制终端和工地大脑,实现事后留痕可溯可查,事前安全可看可防。
图:施工升降机 IOT 实践项目
- 系统概述
绕线式临边防护系统主要针对施工现场部分安全防护设施的防护状态实时监控,如临边防护栏、危险区域警示牌、外围防护栏、高压电箱防护门等根据位移判定失效的防护设施,实现了防护设施防护状态的实时监控及远程监管。并通过 NB-IoT 无线通信技术、内置可充电大容量锂电池同步解决了通电难通网难及维护难问题。
图:绕线式临边防护子系统架构图
测评机系统构建了安全意识、安全知识和安全操作技能三维度,基于三维场景,反映真实工作现场,有效检验学生在施工现场的安全技术与管理技能。能够满足建筑专业教学和社会培训的需求。
适用对象
职业院校在校学生、始业教育、实训安全教育、顶岗实习安全教育、《建筑施工安全技术与管理》专业核心课程、社会专业人员继续教育、三类人员、中级国家注册安全工程师
(13)预制混凝土构件生产车间沙盘
(14)装配式建筑工器具展示