BIM技术在柯北宿舍1#楼项目中的应用

BIM技术在柯北宿舍1#楼项目中的应用

戎泽龙

戎泽龙

安徽省民用建筑设计研究院有限公司安徽合肥230000

摘要：BIM技术应用于本项目的设计、深化、采购、成本管控、构件加工、施工等阶段。在设计阶段解决了全专业设计过程中错、漏、碰的问题；通过全专业的协同设计实现了产品、部品部件标准化的设计及标准化的加工制作，实现装配化施工，节省人工成本约70%，施工工期节省约50%；BIM信息化模型结合虚拟预拼装技术实现提升构件的加工精度目的同时也提高了安装精度及效率。BIM物联网管理技术的介入，使项目各参与方能实现实时信息化数据精准管理、产品质量管理及职能预警管理。在施工阶段通过VR虚拟现实技术实现主体结构（钢结构、预制PC外墙、钢筋桁架叠合楼板、局部叠合楼板）安装及安全措施搭设的预演，促进项目产品安装阶段应用的提升。

关键词：BIM技术；协同设计；装配式建筑；应用

1工程概况

柯北宿舍1#楼是精工钢构集团绿色集成建筑科技产业园中的员工宿舍，总建筑面积4639m2，本项目采用的是装配式钢结构建筑集成体系。交错桁架结构系统属国内首次采用，形成无凸梁凸柱的超大柱距的建筑使用空间；内墙采用蒸压加气混凝土砌块干法砌筑施工或蒸压加气混凝土条板（ALC），保证房间的隔音等舒适性要求；外墙采用外侧挂PC装饰外墙板保证建筑整体简洁美观；屋面及楼板采用叠合板或全预制局部叠合板来保证结构的整体抗震性；楼梯采用装配式钢结构楼梯。本项目的预制率为81%，装配率达到96%。

2BIM技术应用

BIM技术在提升工程质量、降低成本、缩短工期、保障安全方面，成为业主管控项目的高效手段。本项目的BIM应用定位为装配式钢结构建筑全过程解决方案。

（1）设计阶段

利用BIM资源库，采用标准化模块化设计，快速搭建本项目BIM模型；通过建筑、结构、给排水、暖通、电气等各个专业的协同设计，综合考虑工厂加工、现场施工以及工程成本等优化设计方案；在虚拟的三维环境下由计算机自行完成管线与装配式构件之间的碰撞检查，进行管线综合设计，实现最优管线布置；通过BIM模型自动完成施工图纸的绘制，保证了“图模一致”。

（2）施工准备阶段

项目部根据BIM模型导出相应的建筑材料、钢结构构件、给排水管道和管件、暖通管道、机械设备的材料清单，然后依据清单进行现场管理，实现信息化工地。

预制构件加工工厂通过共享数据平台直接从BIM模型中提取预制构件加工数据信息，实现智能化加工，减少由图纸传递加工带来的错误。利用虚拟预拼装技术，将工厂加工完成的预制构件与BIM模型进行对比分析，实现预制构件出厂前的零误差。

为实现BIM全程管控，将BIM模型及时上传到精工钢构BIM管理平台，通过扫描二维码轻松地查看模型与图纸，方便了各参与方随身随时了解BIM深化模型和图纸及项目进度；在BIM管理平台上，业主及各参与方能够实时查看项目进度以及单个预制构件的状态信息（例如入库、出厂、进场验收，安装完成，验收通过），实现对预制构件的实时追踪，平台的智能预警系统也使项目按照进度计划有序施工。

（3）施工阶段

BIM模型以施工进度计划为时间因素，建立4D模型进行可视化模拟施工，动态地模拟结构施工进度，工程进展变化过程；将BIM模型与工程总控计划相结合，利用BIM系统合理规划现场的施工进度；同时对于比较复杂的施工工艺，通过BIM系统动态地展示出来，实现三维可视化交底；

同样，将施工临时设施及设备加入BIM系统中，确定场地布置及大型机械设备的最优配置，更佳直观的展示各施工作业面的施工情况和不同专业的交叉作业影响；合理安排每个构件的安装顺序及构件运输计划，减少现场的二次堆放，减少现场对临时场地的需求；所有安装控制尺寸可由软件进行模型提取。

对于本工程施工阶段的安全防护，我司将预先在BIM系统中进行虚拟人物安全演练，查找安全防护工程中可能出现的漏洞，消除一切潜在危险源。

3BIM应用效果

本项目BIM技术从全专业的设计、物流管理、施工阶段到运维管理实现了全生命周期的运用。具体成果如下：

（1）建立精细化BIM模型，指导设计方案优化，数据集中管理为日后的运维提供完整的数据信息；

（2）实现三维设计二维出图，满足后续深化、采购管理、成本管控及施工阶段的需求；

（3）模型碰撞检查优化施工图，三维管线综合减少碰撞及避免设计错误传递；

（4）BIM模型模拟本项目的三维空间，通过漫游、动画的形式及时发现不易察觉的设计缺陷或问题；

（5）BIM物联网技术提高装配式构件物流管理及施工进度管理，让业主、设计、总包、监理、分包、政府相关部门等实时信息互动；

（6）利用BIM技术的虚拟进度与实际进度对比，实现对本项目进度的合理管控与优化；

（7）利用BIM信息化模型与虚拟预拼装技术相结合，控制加工误差以实现产品质量的管理；

（8）应用VR虚拟现实技术，实现项目各参与方实时沟通、协调；

（9）BIM模型准确提取了各项目工程量与特征信息，提高本项目工程造价的计算效率与准确性；

（10）根据本项目实际情况进行修正BIM模型，保证模型与工程实体一致性，形成竣工模型，满足交付及运营的基本要求；

（11）通过全专业的协同设计实现了产品、部品部件标准化的设计及标准化的加工制作，实现装配化施工，节省人工成本约70%，施工工期节省约50%。

参考文献：

[1]李飞.基于BIM技术的施工场地布置研究与应用[J].土木建筑工程信息技术，2017，9（1）.

[2]刘平.BIM技术在装配式建筑供应链信息流中的应用研究[J].施工技术，2017，46（12）.