现代装配式大学生公寓BIM应用与研究

许晓鹏

摘要：装配式、BIM是当下建筑行业的热门话题，也是往后建筑业发展的一大趋势。近几年，装配式与BIM发展迅速，大学生公寓多为标准层设计，尤其适合采用装配式结构。但设计院在设计图纸时，往往采用二维图纸，更多的考虑构件的受力计算与功能性可靠性，无法有效的考虑到施工时可能遇到的问题。采用BIM技术与装配式结合，在施工中加以应用，将有效解决这一问题。为今后住宅楼、学生公寓等装配式建筑提供一定的借鉴。

关键词：学生公寓  装配式  BIM  防水

一、工程概况

1.1 项目概况

中山大学·深圳建设工程项目设计施工总承包（I标）位于深圳市光明区，共16栋单体，建筑面积约36万㎡，分东、西两个生活区，每个生活区包括4栋研究生宿舍，3栋本科生宿舍以及1栋食堂，地下1层，地上25层，建筑高度92.7m，学生宿舍楼均为装配式建筑，预制率18%，装配率58%。

1.2 实施体系的建立

（1）作为深圳市工务署重点项目，深圳中山大学项目建设规模巨大，参建单位众多，造价高，BIM实施要求严格。在项目策划时，就需要建立完整的BIM体系，保证BIM实施的顺利运转。因此，项目从多方面出发，建立以公司层次为保障层，以项目层次为执行层的BIM实施团队，建立BIM实施组织框架。

（2）本项目在顶层标准体系的指引下制定了行之有效的项目级BIM实施管理体系：制定《BIM实施方案》为项目BIM工作的开展提供保障，制定《BIM实施管理制度》，合理推进项目BIM工作，制定《BIM施工模型标准》，提高模型质量，保证有效传递，制定《BIM应用实施细则》明确各应用点的主要流程、信息交换以及职责分配，实现管理前置，将BIM工作落地应用，解决现场具体问题。

二、装配式BIM实施应用

2.3 项目场地规化

本项目装配率高，包含8栋研究生宿舍，6栋本科生宿舍，装配式构件数量预计3万余块，如何合理规划场地，同时保证构件顺利进场将影响项目整体的施工进度。项目通过场布模型，合理化构件堆场，视频漫游、构件支架深化、挂车进行模拟、构件信息化等手段，进行了有效控制。

2.4 预制构件深化设计

（1）机电管线深化

按照原设计图纸，宿舍楼标准层阳台及卫生间隔墙均为装配式构件，给排水及喷淋管线多为左右或者上下翻弯，不利于施工人员操作，且易造成材料浪费及水力损耗，不利于项目成本的节省。利用BIM进行，综合考虑施工操作难度，材料损耗等因素，有效减少管道翻弯，节省材料，也有利于安装操作。

（2）PC孔洞预留

根据优化的管线排布，PC构件上的预留孔洞位置也可以基本确定。按照管线综合提供的管道位置，出具预留预埋图纸，深化PC预留洞口，提供生产厂家进行生产预埋，减少错漏，同时定位精准。

（3）预制吊装模拟及碰撞检查

装配式构件吊装施工，是整个项目实施的重点。进行吊装模拟，可有效的优化施工吊装顺序，辅助施工技术交底，增强交底的可视化。同时，也能够有效的对吊装过程中产生的碰撞进行了解，对预制构件的搭接节点进行优化。

（4）碰撞检测后的优化

a.预制空调板一次成型技术

PCQ5原设计为一块竖板，在竖板上安装支架，用于放置空调室外机，该技术落后，支架存在掉落的安全隐患，固优化为混凝土结构板，常规做法为二次植筋（或预留钢筋），搭设支撑架、支模、绑扎飘板钢筋，浇筑混凝土，空调板成型质量难以保证。为了保证空调板的一次成型质量，避免空调飘板二次现浇结构施工，研发形成“十字”板，十字空调板在构件厂一次成型。提高吊装效率。

b.预制构件预留套筒连接技术

PCQ4a、PCQ4b、PCQ5与构造柱2后浇混凝土连接，后浇混凝土连接处三个方向钢筋相互交叉打架，在模拟吊装过程中，发现先吊装的PC构件的钢筋会挡住后吊装PC构件的钢筋，预制构件无法顺利吊装。为解决这一难题，取消PCQ5在PCQ4标高位置区域的连接钢筋，改为预埋套筒，以保证PCQ5顺利吊装，安装就位后再将车丝钢筋拧入套筒内。

c.预制构件合并技术

阳台栏板PCQ4a与PCQ4b钢筋连通，两块预制构件合并为一块预制构件，有效解决两块预制构件预留钢筋相互冲突问题，标准层构件吊装次数减少一半，节约工期。为保证合并后构件吊装发生扭曲，用2根100*48*5槽钢固定，保证构件吊装安全，并提高吊装效率。

2.5 施工措施方案的辅助实施

（1）塔吊及施工电梯的附墙优化

塔吊及施工电梯，作为建筑施工最常用的大型设备，对于整体施工的进度起到至关重要的作用。由于本项目宿舍楼的标准层均为PC外墙，属非受力结构且需保护PC外墙结构的完整性，防止因开洞造成的漏水问题，因此塔吊及施工电梯不能直接附在PC外墙上面，更不宜在墙上穿洞。利用BIM模型模拟塔吊、施工电梯选点及附墙方案，调整附墙臂的张开角度，从而提前解决了塔吊、施工电梯定位困难及PC构件与附墙点冲撞问题

（2）铝模拼装优化

近些年各大房企都在大力推广铝合金模板体系，铝合金模板强度高、精度高，施工高效，周转次数可达300次，成型后混凝土表面質量平整光滑，可达到免抹灰效果，符合绿色建筑施工核心理念。在本项目中，学生生活区三层以上的标准层均采用铝模施工工艺，通过创建铝模三维标准化模型，建立标准化族库，实现节点深化、安装流程的可视化模拟，辅助施工方案的编制及技术交底，助力现场

施工，大大加快了铝模预拼装的速度。

2.6 基于BIM的进度与成本管控

（1）4D进度模拟

4D技术将进度相关的时间信息（如Project文件）和动态3D模型链接产生4D的施工进度模拟，即是用计算机软件建立3D模型并借助各种可视化的设备对项目进行虚拟描述，附加时间维度，通过WBS 关联施工进度计划，将施工过程的每一个工作以可视化形象的建筑构件虚拟建造过程来显示.在本项目的开展过程中，利用BIM技术和施工进度相结合，把控关键的施工节点，进行虚拟建造，提前预制问题、解决问题，避免造成窝工等问题，影响施工进度。

（2）工程量提取及材料控制

近年来，很多学者开始着力从信息化特别是BIM的角度探讨工程造价管理问题。已有研究表明：BIM有助于改善当前造价数据不精确和滞后性等问题，根据 BIM 的技术特征和功能属性，能够实现基于BIM的全过程、精细化的工程造价管理。本项目根据优化后的BIM模型，形成项目的基本工程量信息。基于专业的造价软件查询工、料、机的市场价格，编制项目概预算文件，为价值工程分析和限额设计提供相关数据支持，实现材料的最优使用和成本的有效控制。

2.7 二维码实施应用

（1）二维码施工指导

单纯进行施工方案技术交底，三维可视化技术交底，无法一次性将BIM施工模型及方案等应用于施工现场。BIM技术的实施落地，还需加强与现场的结合。利于当时发达的网络科技，将模型与平台关联，平台连接借助二维码，可实时查看模型指导现场施工。

（2）720全景二维码的应用

中山大学作为百年名校，建设过程公众关注度极高，而施工现场不能随时满足各方参观人员进场参观的需求。项目通过720云平台制作，通过二维码及链接即可让学生、老师等社会各界人士足不出户，在手机、PC端提前感受中山大学深圳校区建筑魅力，了解中大深圳校区建筑规划、建筑布局及设计风格。

三、结语

本文以中山大学·深圳建设工程项目设计施工总承包（I标）为实例，探讨了现代装配式大学生公寓BIM的应用，包含了装配式BIM体系的搭建、预制构件的深化、场地布置的优化、施工大型设备的优化等，有效的解决了装配式建筑在实施过程中可能存在的问题。有效的节省工期与成本，值得以后类似工程的借鉴和推广。

参考文献

[1] 宋文博. BIM 技术在建筑施工项目中的应用研究 吉林建筑大学，2018.

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