BIM技術在中南大學新校區體育館項目中的應用

中南大學新校區體育館含游泳館項目位于長沙市岳麓區，項目總投資2.69億元，占地面積：16000㎡，建筑面積：28200㎡。項目包括體育館與游泳館，體育館為地上4層，建筑高度29.15m，游泳館地下一層，地上2層，建筑高度23.65m。

1.項目特點

項目基坑底標高分別為-4.8m至-7.1m。開挖深度分別為3.6m和5.9m?；邮┕ふ刀嘤昙竟?，有組織排水是施工重點。利用BIM技術進行可視化基坑施工交底。

項目游泳館泳道標高為-3.9m，二層為5.9m，高度高達9.8m，需編制高支模專項方案并經專家論證。利用BIM技術，建立支模架模型，進行可視化交底，輔助方案評審。

游泳館南北兩側均為斜柱，施工工藝與傳統立柱相比有較大出入，施工難度大。

鋼結構跨度達92.1米。鋼結構、鋼屋面、外墻玻璃幕墻、水電和通風等專業與土建工程關系密切。鋼屋面造型復雜，采用直立鎖邊鋁鎂錳屋面。

項目外墻采用玻璃幕墻及石材幕墻，幕墻安裝流程復雜，節點防水控制難。通過建立Revit幕墻深化模型，進行三維可視化交底，加強施工人員對幕墻安裝流程的理解能力。

2.BIM技術應用

（1）基于BIM的三維場地布置

塔吊噴淋系統

在繪制項目三維場地布置前，本工程利用無人機對現場進行掃描，計算出點云模型，為后期建立場布提供準確定位。根據安全文明施工及綠色施工要求建立三維場地模型，設置塔吊噴淋系統（如圖1所示）與環場噴淋系統，以此為據指導現場施工。

（2）施工可視化交底

工程基坑底標高分別為-4.8m至-7.1m。開挖深度分別為3.6m和5.9m?；邮┕ふ刀嘤昙竟?，同時可能存在北側人工湖滲水。

項目利用BIM技術制作交底視頻，對基坑施工部署及施工需要注意的地方進行展示，講解基坑開挖順序，錨桿施工工藝，排水溝設置等重點步驟，對班組進行交底，有利于管理人員與工人的理解，提前知曉施工過程中需注意的部分。

項目游泳館泳道低標高為-3.9m，二層為5.9m，高度高達9.8m，需編制高支模專項方案并經專家論證。游泳館南側與北側為斜柱，支模困難，施工難度大。

通過建立游泳館高支模支撐結構模型及斜柱支模模型，驗證支撐系統的合理性，對模型構件進行標注，協助現場進行專項方案論證，并進行可視化交底，有利于施工人員理解與施工，保證現場高支模工程安全、高效、高質量地實施。

（3）機電模型優化

通過碰撞檢查，發現問題120余處，并逐一與機電部門進行對接，對碰撞管線進行翻彎、變形及等體轉換等處理，以求達到管線的最優排布效果。

優化完成后導出機電工程安裝詳圖，詳圖按平面、剖面與三維的形式展示，并輔以尺寸標注和類型名稱標記，讓不同專業之間的管線關系明了，有利于各專業間施工互相協作，也有利于總包方及業主方對機電安裝的過程控制與成果檢驗。

通過對模型進行凈高檢查，將體育館走廊高度由2.35米提升至2.52米，優化走道空間環境。同時與分包方聯合進行綜合支吊架設計，按規范布置支吊架，導出深化圖紙，方便現場人員施工。

（4）鋼結構深化設計

體育館與游泳館主體為框架結構，兩館屋面均為鋼結構屋蓋，跨度最高達92.1米，屋面造型復雜，采用直立鎖邊鋁鎂錳屋面，同時鋼結構、鋼屋面、外墻玻璃幕墻、水電和通風等專業與土建工程關系密切，各專業需密切配合。

項目利用Tekla建立鋼結構模型，根據設計院圖紙對模型中的桿件連接節點、構造、加工和安裝工藝細節進行安裝和處理。在整體模型建立后，結合工廠制作條件、運輸條件，考慮現場拼裝、安裝方案及土建條件，對每個節點進行裝配。連接節點裝配完成之后，運用“碰撞校核”功能進行所有細微的碰撞校核，以檢查出設計人員在建模過程中的誤差，自動列出所有結構上存在碰撞的情況，以便設計人員去核實更正，通過多次執行，最終消除一切詳圖設計誤差。

（5）幕墻深化設計

本工程外墻采用玻璃幕墻及石材幕墻，幕墻的深化工作量大，節點防水控制難，是工作的重點。

利用Revit建立幕墻工程三維模型，及時發現土建與幕墻的尺寸偏差，通過修改幕墻模型，重新分割幕墻表皮，進行編號，并進行優化設計，達到滿意的視覺效果和安裝質量，避免返工浪費，控制成本。

制作幕墻交底視頻，對龍骨安裝順序，鋁單板與陶土板銜接方案等進行詳細介紹。

3.BIM應用總結

（1）結合原始設計圖紙在滿足建筑外觀、使用功能、結構強度的前提下，對鋼結構屋蓋、玻璃幕墻、石材幕墻等節點進行二次深化設計，避免鋼材損失80噸。

（2）對多種復雜施工工藝進行視頻可視化交底，有利于管理人員與作業人員直觀了解施工過程，保證工程更加安全、高效、高質量的完成。