上海奉賢世界外國語學校項目設計、施工階段BIM應用實踐

項目概況

上海奉賢世界外國語學校，位于南亭公路以北，規劃莊行路以東、規劃四路以南，地塊出入口將設置于南亭公路與規劃四路。學校總用地面積57796.8平方米，總建筑面積54416.2平方米，擬建15班幼兒園、36班九年一貫制小學和初中學校，整個校區建筑包括幼兒園、體育館、圖書館、小學教學樓、初中教學樓、宿舍樓、活動室、門衛室及地下室，地下室分為輔助教學區、體育教室區、食堂區、游泳館、地下車庫。

建設單位：上海市奉賢區教育局

BIM總顧問單位：上海賓孚數字科技集團有限公司

設計階段

場地分析

快速得出結果，幫助決策：通過BIM對項目場地周邊的地理環境，建筑物空間數據等建立模型，經過分析快速得出令人信服的數據結果。

準確計算土方量：通過導入BIM技術有針對性的建立3D可視化信息模型，能夠對場地平整、土方量計算、場地的地形分析以及快速調整測量數據。

場地模型表現力強：通過建立BIM模型將這些內容統統以3D空間的形式表現出來，不但提高了觀賞度，還增強了項目中多方的交流。

通過土方平衡計算得出，基地內標高約為 19.6m 時，可滿足土方平衡；將南北兩塊地分開計算土方平衡，南側基地標高為 19.5m，北側標高為 19m。

交通組織分析

交通流線分析：幼兒園出入口與中小學人行出入口設置于規劃四路。規劃四路提供學生接送機動車臨時停靠條件。南側設置內部機動車出入口，同時為學校形象門。

消防流線分析：一條消防通道貫穿基地南北，主要為教學區服務，另一條消防通道圍繞宿舍樓布置，東側宿舍樓底部布置消防撲救場地。

河道設計：基地內河道面積5950㎡；大部分保持原有河道形態，東側部分河道局部調整出紅線，西側部分河道調整河岸線；幼兒園在建筑上跨河道。

人員疏散模擬分析

通過建立建筑物 BIM模型，將模型導入專業的分析軟件，并通過對各類不同人群逃生能力進行設置， 模擬整個建筑物在緊急情況下的人流疏散情況， 也可以模擬各種預先設置的疏散方案， 通過模擬結果優化疏散方案，最后得到最佳疏散方案。

針對圖書館進行人員疏散模擬，模擬人數為1186人，總共疏散時間為2分16秒，符合疏散時間要求。

人員疏散模擬

設計優化

項目通過BIM三維審查進行設計優化：

初設階段提出問題173個，協調后有效解決問題169個；

施工圖階段提出問題97個，協調后有效解決問題95個。

凈高分析

根據凈高要求，將土建模型與機電模型進行整合，并進行初步管線綜合，檢查凈高是否滿足規范，安裝是否存在問題。

凈高最低區域：圖書館1F最低凈高為3250mm，滿足精裝3200高度要求。

根據凈高要求，將土建模型與機電模型進行整合，并進行初步管線綜合，檢查凈高是否滿足規范，安裝是否存在問題。

深化階段

管線綜合

依據項目的排布原則對管線進行深化調整，及時發現綜合圖中各專業之間的碰撞、錯、漏、碰、缺等問題，并根據BIM模型提供碰撞檢測報告，及時進行解決，以實現圖紙設計零沖突、零碰撞，避免施工過程中的返工、停工等現象發生，大大減少設計變更，確保施工進度。

例：教室凈高要求高，原設計不滿足凈高要求，經過BIM優化及設計確認，將結構調整為單向梁，使凈高由2650mm提高至3100mm。

坡道區域機電優化：針對風管占用空間大的問題，建議調整防火分區，并將風管進行取消，使得坡道入口上方的風管由原來的四根合并為兩根，將凈高提升了200mm，原先壓抑的空間得到釋放。

管線綜合排布，輸出圖紙

室外管網優化

室內外管網核查優化將地下室給排水與室外管網整合，核查雨污水管與水井的標高是否一致，安裝是否存在問題，避免室內外管道獨立設計給施工造成的困擾。

預留孔洞

根據管線綜合確定預埋套管位置及尺寸，提前輸出預留洞口圖紙，避免二次開鑿。

PC預留校驗

1）鋼筋和預埋件等碰撞檢查；

2）預制構件和與之連接的現澆部分鋼筋碰撞檢查；

3）預制構件間的碰撞檢查。

預制構件材料統計

利用PC深化模型，可方便的導出各個構件的材料統計表，包含混凝土、鋼筋、金屬預埋件、吊裝件的工程量清單。

支吊架布置

在機電綜合排布確認后，對模型進行支吊架的布置。

在布置支吊架時，為了減少浪費、方便施工和提高管線美觀度，

BIM機電人員將距離相近的管道，調整后采取共用支吊架的方式，其余則采用單獨支吊架。

并將調整的模型反饋給土建組進行預留洞口修改。

場布方案規劃

使用BIM技術，對二維施工平面圖進行1:1三維建模，加入安全臨邊防護措施。同時優化各類施工機具、堆場位置、減少材料的二次搬運距離，提高施工場地的利用率。在臨建設施中添加企業元素，打造標準化工地。

施工階段

場布管理

依據不同各階段施工需求，對現場布置機械進行統一部署，根據現場施工近況對各種機械的需求，提前擬定好機械的調配與周轉，并按工程節點匯總相應的施工機械進出場調配清單。

場布模擬

依據BIM技術對塔吊進行范圍分析及碰撞模擬，有效的提高場地布置的合理性。

土方運輸規劃

采用Fuzor軟件，利用軟件中的施工機械對堆土方案進行模擬，通過模擬確認土方作業的流水分區。本項目原始地形高差大，項目現場土方運輸量大，為了保證現場土方運輸路線合理，在項目前期規劃好土方運輸路線，保證各階段土方運輸動線的流暢性。

筏板分區部署

本工程筏板基礎面積約 8084 ㎡，南北向最長約 142m，東西向最長約 90m。筏板基礎厚度 600mm，局部厚度有 800mm 、1000mm 、1200mm 、2300mm 、3500mm，屬 大體積混凝土施工。其中塔吊基礎（A1 區）由塔吊單位進行設計，完成后設計院確認。大面積筏板施工前，優先施工 A1 區的錨桿及塔吊基礎，完成塔吊安裝，以方便后續施工。

工藝模擬

根據現場施工方案及有關技術規范要求，通過BIM技術對靜壓樁施工工藝進行模擬，保證靜壓樁的吊樁、壓樁、焊接接樁等施工工序無誤。

根據邊坡形式輔助設計支護方式，通過BIM技術確認對邊坡采取的支擋、加固與防護措施。從可視化的角度更好的輔助邊坡支護方案的制定，為專家方案的論證提供強有力的依據。

采用Fuzor 快速識別臨口臨邊，進行安全距離檢查的分析工作，并在模型上進行安全防護布置，幫助項目管理人員發現、解決潛在的安全隱患。

工程量統計

數字建造平臺應用

平臺架構

設計管理-圖紙模型在線查看

利用BIM模型跟蹤管理現場進度、生產、資料，形成基于模型的統一項目數據庫。

設計管理-問題跟蹤

可以將BIM深化成果上傳到平臺，發給項目參建單位協同審核，并在平臺中實時記錄模型中發現的問題，跟蹤問題解決情況。

資料管理

資料文檔結構自定義，多種文檔格式在線預覽，文檔內容快速分享

資料文檔支持關聯項目節點，方便項目進展、成果資料即時查看

移動端文檔便捷查看，支持本地應用打開圖紙

BIM技術應用總結

在本項目BIM應用過程中，完善了基于BIM的管理流程和標準體系，在項目管理精細化方面起到了重要作用；

設計階段應用BIM技術進行深化設計，輸出BIM成果，輔助現場指導施工，共優化512處碰撞，深化出圖275張，輔助指導現場施工，提升施工質量，節約工期；

通過BIM技術的綜合應用，針對項目重難點、復雜區域進行施工模擬，輔助施工方案優化，提高了項目施工質量，減少材料與成本的浪費，減少返工，促進經濟效益的有效提升；

應用數字建造平臺提升項目管理水平，利用PC端、移動端與BIM模型相關聯進行進度、資料、人員、設備管理，打破企業與項目之間的信息壁壘，提高協調溝通效率，節省溝通時間實現項目管理信息化；

項目以部門為單位定期開展BIM技術培訓及BIM成果交底，為委托單位培養BIM人才28人；

本項目榮獲中國建筑裝飾協會2022年第二屆“優智杯”智慧建造應用大賽三等獎。

原文標題：上海奉賢世界外國語學校項目設計、施工階段BIM應用實踐

來源作者：賓孚科技官網

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