BIM技術(shù)案例分享：嘉興省身學(xué)校項(xiàng)目建設(shè)中的BIM應(yīng)用

工程為嘉興省身學(xué)校項(xiàng)目，總建筑面積22231m²，地下結(jié)構(gòu)部分8060m²，位于嘉興徐王路與佳源都市交叉段，周邊人流較多，在使用階段校內(nèi)師生密集度高，工程設(shè)計(jì)的種類眾多，交叉作業(yè)多，場(chǎng)地狹小，項(xiàng)目工期緊張。該項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段引入BIM技術(shù)，避免設(shè)計(jì)和施工的脫節(jié)，實(shí)現(xiàn)有效協(xié)同，樹立建筑行業(yè)BIM應(yīng)用標(biāo)桿，實(shí)現(xiàn)“全階段、全專業(yè)、全參與”的BIM實(shí)施目標(biāo)。

BIM技術(shù)在省身學(xué)校項(xiàng)目中的具體應(yīng)用

1 BIM可視化應(yīng)用

(1)發(fā)揮BIM強(qiáng)大的建模和動(dòng)畫技術(shù)功能，運(yùn)用“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”和“三維可視化技術(shù)”，將傳統(tǒng)的CAD圖紙由抽象的二維變成具體直觀的三維信息模型，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的實(shí)時(shí)可視化，使施工方和業(yè)主方都能夠更明確清晰了解建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

(2)將建好的模型導(dǎo)入世界坐標(biāo)系中進(jìn)行現(xiàn)實(shí)坐標(biāo)的模擬，可以檢驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)及未來的建設(shè)是否會(huì)出現(xiàn)偏差，還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目和周圍環(huán)境之間的沖突，提前修正設(shè)計(jì)中存在的不足。一旦設(shè)計(jì)有修改，可以借助BIM實(shí)現(xiàn)高效修正。

2 BIM虛擬碰撞檢測(cè)

傳統(tǒng)建筑流程是設(shè)計(jì)結(jié)束后立即進(jìn)行施工，設(shè)計(jì)中存在的一些問題在項(xiàng)目建設(shè)階段才被發(fā)現(xiàn)，此時(shí)與設(shè)計(jì)者溝通糾錯(cuò)會(huì)產(chǎn)生較大的時(shí)間成本和資源成本，甚至部分誤差可能無法消除。設(shè)計(jì)完成后應(yīng)用BIM技術(shù)可以仿真模擬建造過程，將設(shè)計(jì)成果在模型中真實(shí)體現(xiàn)，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中存在的不合理內(nèi)容。用最小壽命周期成本實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目規(guī)劃的結(jié)果，保證項(xiàng)目建設(shè)的成果符合業(yè)主要求，實(shí)現(xiàn)成本和質(zhì)量的平衡。

3 緊急疏散仿真演練

省身學(xué)校項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段引入BIM技術(shù)的緊急疏散仿真演練是公共安全風(fēng)險(xiǎn)早期的預(yù)判策略，是統(tǒng)籌運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)、數(shù)字化思維、數(shù)字化認(rèn)知的體現(xiàn)。將數(shù)字化、一體化、現(xiàn)代化貫穿實(shí)際項(xiàng)目建設(shè)，是對(duì)公共安全手段和工具的系統(tǒng)性重塑。學(xué)校為人員密集的區(qū)域，人員結(jié)構(gòu)組成主要是未成年人，面對(duì)緊急突發(fā)情況易產(chǎn)生慌亂，組織疏散難度較大。學(xué)校對(duì)緊急疏散通道的建設(shè)要求更嚴(yán)格，提前檢測(cè)緊急疏散通道設(shè)計(jì)的合理性、分析不利疏散因素、確定最優(yōu)緊急疏散路線非常必要。

省身學(xué)校一標(biāo)段初中部建筑面積22231m²，計(jì)劃24個(gè)班級(jí)，每班42名學(xué)生，共計(jì)1008人;教職工(包含教學(xué)和行政人員)人數(shù)按照每班5人配置，共計(jì)120人;學(xué)生和教職工總規(guī)模為1128人。

根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)劃，學(xué)校人員主要集中于教學(xué)區(qū)和行政區(qū)，在教學(xué)區(qū)的24個(gè)班級(jí)按照規(guī)模配置每班配置42名學(xué)生、1名老師，在行政區(qū)的8個(gè)辦公室每個(gè)辦公室配置12名老師，利用“計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)”將BIM模型導(dǎo)入BIM家族仿真軟件，在虛擬空間中進(jìn)行緊急疏散仿真演練。

設(shè)置模擬場(chǎng)景和參數(shù)后，運(yùn)用BIM家族軟件進(jìn)行仿真模擬，仿真緊急疏散時(shí)間分析結(jié)果顯示，1128個(gè)人在105s的時(shí)間內(nèi)全部從封閉的建筑中疏散完成。

在計(jì)算機(jī)仿真模擬的過程中，發(fā)現(xiàn)部分疏散通道發(fā)生擁堵，尤其是主疏散通道，擁堵時(shí)間最久，疏散最慢。為了分散人流、利用閑置通道，制定緊急疏散的優(yōu)化路線。

(1)2-4樓A班級(jí)走3號(hào)樓梯疏散;

(2)2-3樓D班級(jí)走2號(hào)樓梯疏散;

(3)4樓D班級(jí)走1號(hào)樓梯疏散;

(4)2-4樓B、C班級(jí)走主疏散通道;

(5)2-4樓G班級(jí)走4號(hào)樓梯疏散;

(6)2-4樓E班級(jí)走6號(hào)樓梯疏散;

(7)2-4樓F班級(jí)走5號(hào)樓梯疏散;

(8)行政區(qū)辦公室老師走1號(hào)樓梯疏散。

根據(jù)建議緊急疏散路線重新對(duì)省身學(xué)校進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真緊急疏散模擬。

仿真緊急疏散時(shí)間分析結(jié)果顯示，1128個(gè)人在76s的時(shí)間內(nèi)全部從封閉的建筑中疏散完成，相比沒有按照規(guī)劃路線的疏散節(jié)約29s的時(shí)間，時(shí)間縮短28%。將經(jīng)過計(jì)算機(jī)仿真緊急疏散模擬后規(guī)劃后的在學(xué)校投入使用，具有指導(dǎo)作用。

4 工程量統(tǒng)計(jì)

BIM建模完成后對(duì)施工所用材料進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，與造價(jià)單位提供的預(yù)算用量進(jìn)行對(duì)比，使業(yè)主能夠準(zhǔn)確把控成本。以混凝土統(tǒng)計(jì)量為例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示造價(jià)方提供的用量比實(shí)際建造用量多5%，材料浪費(fèi)嚴(yán)重。

5 4D施工進(jìn)度管理

利用BIM家族軟件對(duì)施工的進(jìn)度進(jìn)行全程4D模型的動(dòng)態(tài)監(jiān)控管理，根據(jù)實(shí)際的施工情況調(diào)整管理平臺(tái)中的進(jìn)度計(jì)劃時(shí)，4D施工模型中也隨之自動(dòng)調(diào)整。

在BIM建模軟件Revit中可以通過操作界面實(shí)現(xiàn)4D施工模型的動(dòng)態(tài)管理，包括不同工序的起止時(shí)間及施工進(jìn)度，可以實(shí)時(shí)查看管理平臺(tái)中構(gòu)件或工序的施工狀態(tài)及工程信息。系統(tǒng)能夠根據(jù)項(xiàng)目的進(jìn)展情況自動(dòng)調(diào)整進(jìn)度數(shù)據(jù)庫，修改進(jìn)度計(jì)劃，實(shí)時(shí)更新呈現(xiàn)4D圖像。4D模型或進(jìn)度計(jì)劃發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)更新數(shù)據(jù)，重新進(jìn)行勞動(dòng)力、機(jī)械、材料等施工資源的計(jì)算和調(diào)配。資源配置始終與施工進(jìn)度計(jì)劃關(guān)聯(lián)，協(xié)調(diào)時(shí)間的同步性，實(shí)現(xiàn)基于進(jìn)度計(jì)劃的資源動(dòng)態(tài)管理，有效減少了施工過程中信息不對(duì)稱導(dǎo)致的時(shí)間、人力和材料成本。

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