現代裝配式大學生公寓BIM應用與研究

許曉鵬

摘要：裝配式、BIM是當下建筑行業的熱門話題，也是往后建筑業發展的一大趨勢。近幾年，裝配式與BIM發展迅速，大學生公寓多為標準層設計，尤其適合采用裝配式結構。但設計院在設計圖紙時，往往采用二維圖紙，更多的考慮構件的受力計算與功能性可靠性，無法有效的考慮到施工時可能遇到的問題。采用BIM技術與裝配式結合，在施工中加以應用，將有效解決這一問題。為今后住宅樓、學生公寓等裝配式建筑提供一定的借鑒。

關鍵詞：學生公寓? 裝配式? BIM? 防水

一、工程概況

1.1 項目概況

中山大學·深圳建設工程項目設計施工總承包（I標）位于深圳市光明區，共16棟單體，建筑面積約36萬㎡，分東、西兩個生活區，每個生活區包括4棟研究生宿舍，3棟本科生宿舍以及1棟食堂，地下1層，地上25層，建筑高度92.7m，學生宿舍樓均為裝配式建筑，預制率18%，裝配率58%。

1.2 實施體系的建立

（1）作為深圳市工務署重點項目，深圳中山大學項目建設規模巨大，參建單位眾多，造價高，BIM實施要求嚴格。在項目策劃時，就需要建立完整的BIM體系，保證BIM實施的順利運轉。因此，項目從多方面出發，建立以公司層次為保障層，以項目層次為執行層的BIM實施團隊，建立BIM實施組織框架。

（2）本項目在頂層標準體系的指引下制定了行之有效的項目級BIM實施管理體系：制定《BIM實施方案》為項目BIM工作的開展提供保障，制定《BIM實施管理制度》，合理推進項目BIM工作，制定《BIM施工模型標準》，提高模型質量，保證有效傳遞，制定《BIM應用實施細則》明確各應用點的主要流程、信息交換以及職責分配，實現管理前置，將BIM工作落地應用，解決現場具體問題。

二、裝配式BIM實施應用

2.3 項目場地規化

本項目裝配率高，包含8棟研究生宿舍，6棟本科生宿舍，裝配式構件數量預計3萬余塊，如何合理規劃場地，同時保證構件順利進場將影響項目整體的施工進度。項目通過場布模型，合理化構件堆場，視頻漫游、構件支架深化、掛車進行模擬、構件信息化等手段，進行了有效控制。

2.4 預制構件深化設計

（1）機電管線深化

按照原設計圖紙，宿舍樓標準層陽臺及衛生間隔墻均為裝配式構件，給排水及噴淋管線多為左右或者上下翻彎，不利于施工人員操作，且易造成材料浪費及水力損耗，不利于項目成本的節省。利用BIM進行，綜合考慮施工操作難度，材料損耗等因素，有效減少管道翻彎，節省材料，也有利于安裝操作。

（2）PC孔洞預留

根據優化的管線排布，PC構件上的預留孔洞位置也可以基本確定。按照管線綜合提供的管道位置，出具預留預埋圖紙，深化PC預留洞口，提供生產廠家進行生產預埋，減少錯漏，同時定位精準。

（3）預制吊裝模擬及碰撞檢查

裝配式構件吊裝施工，是整個項目實施的重點。進行吊裝模擬，可有效的優化施工吊裝順序，輔助施工技術交底，增強交底的可視化。同時，也能夠有效的對吊裝過程中產生的碰撞進行了解，對預制構件的搭接節點進行優化。

（4）碰撞檢測后的優化

a.預制空調板一次成型技術

PCQ5原設計為一塊豎板，在豎板上安裝支架，用于放置空調室外機，該技術落后，支架存在掉落的安全隱患，固優化為混凝土結構板，常規做法為二次植筋（或預留鋼筋），搭設支撐架、支模、綁扎飄板鋼筋，澆筑混凝土，空調板成型質量難以保證。為了保證空調板的一次成型質量，避免空調飄板二次現澆結構施工，研發形成“十字”板，十字空調板在構件廠一次成型。提高吊裝效率。

b.預制構件預留套筒連接技術

PCQ4a、PCQ4b、PCQ5與構造柱2后澆混凝土連接，后澆混凝土連接處三個方向鋼筋相互交叉打架，在模擬吊裝過程中，發現先吊裝的PC構件的鋼筋會擋住后吊裝PC構件的鋼筋，預制構件無法順利吊裝。為解決這一難題，取消PCQ5在PCQ4標高位置區域的連接鋼筋，改為預埋套筒，以保證PCQ5順利吊裝，安裝就位后再將車絲鋼筋擰入套筒內。

c.預制構件合并技術

陽臺欄板PCQ4a與PCQ4b鋼筋連通，兩塊預制構件合并為一塊預制構件，有效解決兩塊預制構件預留鋼筋相互沖突問題，標準層構件吊裝次數減少一半，節約工期。為保證合并后構件吊裝發生扭曲，用2根100*48*5槽鋼固定，保證構件吊裝安全，并提高吊裝效率。

2.5 施工措施方案的輔助實施

（1）塔吊及施工電梯的附墻優化

塔吊及施工電梯，作為建筑施工最常用的大型設備，對于整體施工的進度起到至關重要的作用。由于本項目宿舍樓的標準層均為PC外墻，屬非受力結構且需保護PC外墻結構的完整性，防止因開洞造成的漏水問題，因此塔吊及施工電梯不能直接附在PC外墻上面，更不宜在墻上穿洞。利用BIM模型模擬塔吊、施工電梯選點及附墻方案，調整附墻臂的張開角度，從而提前解決了塔吊、施工電梯定位困難及PC構件與附墻點沖撞問題

（2）鋁模拼裝優化

近些年各大房企都在大力推廣鋁合金模板體系，鋁合金模板強度高、精度高，施工高效，周轉次數可達300次，成型后混凝土表面質量平整光滑，可達到免抹灰效果，符合綠色建筑施工核心理念。在本項目中，學生生活區三層以上的標準層均采用鋁模施工工藝，通過創建鋁模三維標準化模型，建立標準化族庫，實現節點深化、安裝流程的可視化模擬，輔助施工方案的編制及技術交底，助力現場

施工，大大加快了鋁模預拼裝的速度。

2.6 基于BIM的進度與成本管控

（1）4D進度模擬

4D技術將進度相關的時間信息（如Project文件）和動態3D模型鏈接產生4D的施工進度模擬，即是用計算機軟件建立3D模型并借助各種可視化的設備對項目進行虛擬描述，附加時間維度，通過WBS 關聯施工進度計劃，將施工過程的每一個工作以可視化形象的建筑構件虛擬建造過程來顯示.在本項目的開展過程中，利用BIM技術和施工進度相結合，把控關鍵的施工節點，進行虛擬建造，提前預制問題、解決問題，避免造成窩工等問題，影響施工進度。

（2）工程量提取及材料控制

近年來，很多學者開始著力從信息化特別是BIM的角度探討工程造價管理問題。已有研究表明：BIM有助于改善當前造價數據不精確和滯后性等問題，根據 BIM 的技術特征和功能屬性，能夠實現基于BIM的全過程、精細化的工程造價管理。本項目根據優化后的BIM模型，形成項目的基本工程量信息。基于專業的造價軟件查詢工、料、機的市場價格，編制項目概預算文件，為價值工程分析和限額設計提供相關數據支持，實現材料的最優使用和成本的有效控制。

2.7 二維碼實施應用

（1）二維碼施工指導

單純進行施工方案技術交底，三維可視化技術交底，無法一次性將BIM施工模型及方案等應用于施工現場。BIM技術的實施落地，還需加強與現場的結合。利于當時發達的網絡科技，將模型與平臺關聯，平臺連接借助二維碼，可實時查看模型指導現場施工。

（2）720全景二維碼的應用

中山大學作為百年名校，建設過程公眾關注度極高，而施工現場不能隨時滿足各方參觀人員進場參觀的需求。項目通過720云平臺制作，通過二維碼及鏈接即可讓學生、老師等社會各界人士足不出戶，在手機、PC端提前感受中山大學深圳校區建筑魅力，了解中大深圳校區建筑規劃、建筑布局及設計風格。

三、結語

本文以中山大學·深圳建設工程項目設計施工總承包（I標）為實例，探討了現代裝配式大學生公寓BIM的應用，包含了裝配式BIM體系的搭建、預制構件的深化、場地布置的優化、施工大型設備的優化等，有效的解決了裝配式建筑在實施過程中可能存在的問題。有效的節省工期與成本，值得以后類似工程的借鑒和推廣。

參考文獻

[1] 宋文博. BIM 技術在建筑施工項目中的應用研究 吉林建筑大學，2018.

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