BIM技术在温州肯恩大学学生宿舍二区工程项目中的应用

沈通

量树信息科技 ( 上海 ) 有限公司，上海 201100

【摘 要】肯恩大学学生宿舍二区项目作为高装配率的EPC总承包项目，需要设计、采购、生产、施工等各部门的工作保持高度协同，并充分发挥设计在整个工程建设过程中的主导作用。本项目利用BIM技术，有效提升设计质量，并使各阶段工作的合理衔接，同时尝试 BIM 数据与物联网技术的结合应用，提升对项目的精细化管理水平，实现项目的进度、成本和质量控制，确保获得较好的投资效益。

【关键词】BIM技术；可视化；协同设计；构件追踪

BIM application in the project of The Second Area of Wenzhou Kenen University Student Dormitory

Shen Tong

(BIM Forest Technology(Shanghai) Co.LTD, Shanghai 201100，China)

Abstract：As an EPC project with high assembly rate, this project needs to keep a high level of coordination in design, procurement, production, and construction between different departments, and give full play to the leading role of design in the whole project construction process. This project uses BIM Technology to effectively improve the design quality, make the reasonable connection in different stages. At the same time, it tries to combine BIM data with Internet of things technology, improve the management level of the project, realize the progress, cost and quality control of the project, and ensure to obtain better investment benefits.

Key Words：BIM Technology; visualization; collaborative design; component tracking

工程概况

项目简介

温州肯恩大学校园选址风景秀丽的著名侨乡温州市瓯海区丽岙街道，校园建筑体现“中式布局，西派建筑”的设计理念，努力营造中美文化交融、师生教学相长、学生自主成长的人文校园， 打造生态化、智能化、开放式校园。

本项目位于校园最北侧，以椭圆形大草坪做为整个学生宿舍二区工程的视觉和平面几何中心进行空间体量规划。本科生宿舍以学院为单元，分为ABCDE五个宿舍组团，研究生宿舍组团位于整个宿舍区最北侧，由四栋独立的宿舍楼组成。总用地面积为49718.36平方米，总建筑面积为59657平方米，地下建筑面积3373平方米； 使用功能定位为大学学生宿舍及公共服务功能。项目整体如图1所示。

图 1 项目效果图

工程特点及难点

本项目为高装配化率的EPC总承包项目，项目装配化率高，其中各单体预制率都不低于64%，远高于工业化建筑20%的参评标准；预制构件多，预埋量大，专业协同多；设计前期需要各个专业同步协同，要求通过BIM协同管理，将预制构件从设计、深化、加工、制作、运输、吊装、安装全过程应用管理到位；项目标准按照美方学校交付标准，对于设计细节要求高，精细化设计程度及其高，图纸量大，图纸需要表达信息多；本工程依山而建，南北高差31.5m且宿舍造型异形化、楼层层高不标准等因素，导致项目设计及装配施工难度大。全过程采用BIM信息化管理手段进行全方位管理。

BIM组织与应用环境

应用目标

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应用定位为装配式建筑全过程解决方案,主要包括设计阶段、深化阶段、施工阶段，其中仅为采购和生产提供由模型生成的图纸及清单数据。

实施策划

在项目实施之前，编写本项目的BIM实施策划书，制定相关实施方案，组建BIM技术团队。根据项目的整体工期要求及各专业的设计特点、BIM应用深度和广度等进行分工，制定阶段性节点。主要应用点及内容如表1所示：

表 1 BIM应用点列表

团队组织

为保障本项目的顺利实施，项目BIM实施由BIM中心主导，制定BIM实施计划，多专业配合完成BIM模型的搭建。同时明确各方责任，定期组织召开BIM项目例会，检查BIM工作的完成情况。由BIM中心组织、协调及指导各参与方在每个阶段BIM的应用。

BIM应用

BIM建模

项目使用Revit进行分专业、分系统的BIM建模，各专业在本地建模并通过中心文件进行协同工作。模型分别在投标阶段、扩初阶段、施工图阶段进行不同深度的建模工作，每个阶段的模型继承上一个阶段的模型信息，并在基础上进一步完善模型。

项目以建筑及结构模型为主导，与水、暖、电、幕墙等各专业同步协调，其中建筑、结构模型包含所有构件，机电模型包含所有干管、支管、末端设备等。施工图阶段模型深度为LOD300，深化加工阶段深度为LOD400。

图 2 AB学院建筑专业模型 图 3 AB学院结构专业模型

图 4 AB学院机电专业模型 图 5 内装模型

深化设计

在深化设计工作中利用tekla对钢结构及PC叠合楼板进行深化设计，对实体模型进行节点深化，通过模型进行工程量分析、出深化加工图。通过对装配式模型的深化设计，提升了构件连接的合理性及构件加工的精确度，同时提高了加工图纸的质量，提高安装精度，减少了施工难度。

图 6 装配式钢结构深化模型 图 7 叠合楼板深化模型

图 8 构件加工图及料单 图 9 构件及节点深化设计

净高分析

由于建筑体内管线种类繁多，为了防止土建主体施工时才发现净空不足以至影响施工甚至导致设计变更的情况发生，本项目在设计阶段，通过BIM模型对空间狭小、管线密集或净高要求高的区域进行净高分析，提前发现不满足净高要求功能和美观需求的部位，最大限度的优化净空，优化管线路径，从而避免后期的设计变更，缩短工期、节约成本。

图 10 地下室净高分析 图 11 地下室净高检查

碰撞检查

当所有专业协同设计完成之后，先在各专业内部进行模型的碰撞检查，查找建模漏洞，保证各专业模型的精确度。再将不同专业的模型进行整合，进行整体BIM模型的综合协调及碰撞检查，检查不同专业模型之间的碰撞问题，使主要设计矛盾在施工前得到解决，最大程度减少现场修改、返工、设计版更等现象，保证主体施工的顺利进行。

图 12 地下室净高分析 图 13 地下室净高检查

管线综合

本项目管线复杂、系统繁多、空间紧张，二维图纸难以有效沟通。通过对BIM模型进行可视化管线综合，在模型中尽量利用梁内空间，通过管线空间模拟排布，优化管线排布方案，解决管线碰撞、冲突，对管线做到空间合理利用，安装施工方便。

图 14 管线综合图 图 15 地下管线综合图

施工模拟

由于本工程依山而建，装配施工难度大。为了优化施工进度，节约工期成本，本项目利用Fuzor将Project进度计划与模型构件关联，实现了施工进度的4D虚拟建造，并分析影响施工工期的主要因素，实现可视化管理，大大提高了施工各方相互沟通的效率，最大幅度避免施工返工以及误工等问题，并且降低了非专业人员对于施工作业的理解难度。

图 16 4D施工模拟

装配式构件追踪管理

本项目将BIM技术与物联网技术进行结合应用，在装配式构件的发货、运输、收货、吊装阶段对构件进行追踪管理。并通过构件二维码信息的采集，将构件状态反馈至BIM模型当中，实时了解工程进度，对要货计划、吊装计划在线管理，提升了计划管理水平与管理效率。

图 17 构件状态在BIM模型自动点亮 图 18 施工现场扫描构件二维码

应用效果

本项目通过将BIM技术与建造技术、项目管理和信息化的结合，高效准确的解决技术难点问题，提高了项目管理的信息共享程度。

利用BIM可视化设计，直观真实表达项目信息，保证各参与方信息传递的准确性；

利用BIM的协同作用，审查设计方案和图纸，规避设计、加工、施工问题；

利用BIM进行预制构件深化设计，提供精确预制构件加工、安装数据；

通过BIM协同管理，保证设计、加工、施工等各参与方协同工作，提升工作效率；

通过BIM进行数据积累和管理，为企业提供可持续发展的数据分析支持。

总结

创新点

本项目作为高装配率EPC总承包项目，将BIM技术应用融入EPC项目管理的方案设计、扩初设计、施工图设计、深化设计、施工准备等多个环节中。通过BIM模型，使原本在传统设计中独立的专业信息在模型中得到集成，项目管理过程中通过BIM共享信息，提高了协调沟通的效率；并通过将BIM技术与物联网技术结合应用，实现给装配式构件的信息可追溯性，挖掘BIM模型的数据应用价值与延展性，发挥了EPC模式统一协调的优势，提升工程整体价值。

经验教训

本项目采用EPC总承包模式，通过BIM技术的应用，在设计阶段就充分考虑施工阶段模型使用的便利性，工作集的划分、区域的划分等都进行了统一规范；但与采购业务的数据对接较少，只通过BIM模型提供了构件生产所需的零件清单，没有形成对采购的有效数据支持，同时原料或设备的相关采购信息也没有合适的平台与BIM模型对接；同时在BIM实施过程中，缺少同时懂设计、施工、运维，能对全过程BIM应用的复合型人才，要后续加强培养一批有BIM实践经验同时又具专业能力的工程师，提升项目的管理水平。

参考文献

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