深圳辰普森學校案例篇之三｜EPC總承包模式下，BIM走向深化

一、老坑學校項目概況

老坑學校項目為工程總承包模式（EPC），系深圳市坪山區(qū)建筑工務(wù)署重點建設(shè)項目。該項目位于深圳市坪山區(qū)坪山大道和丹梓大道交匯處，占地面積約1.8萬㎡，總建筑面積約6.7萬㎡。

整個項目包括文體樓、午休綜合樓和教學樓三棟單體建筑。其中文體樓含地下兩層地上比較高兩層，包含風雨操場、報告廳、圖書館及食堂。午休綜合樓為地上17層，其中1-6層為午休用房，7-17層為教職工宿舍。教學樓為地下兩層地上6層，分為中學部、小學部及行政辦公，可提供9年一貫制45個班總計2100余個學位。

二、總體組織架構(gòu)

建設(shè)單位--深圳市坪山區(qū)建筑工務(wù)署

代建單位--深圳市坪山人才安居有限公司

監(jiān)理單位--深圳市大眾工程管理有限公司

設(shè)計單位--深圳市申都設(shè)計集團有限公司

施工單位--中國建筑一局（集團）有限公司

BIM咨詢單位--深圳市辰普森信息科技有限公司

三、BIM服務(wù)模式

本項目為EPC項目，BIM工作內(nèi)容由技術(shù)總工程師制定。我司在該項目中為BIM咨詢單位，主要工作范圍包括建模及其相關(guān)BIM技術(shù)應(yīng)用等。

四、BIM應(yīng)用介紹

1. BIM模型搭設(shè)

通過對施工組織設(shè)計、專項施工方案的分析，又依據(jù)后澆帶、樓層、專業(yè)等的分布情況，對模型進行拆分并實行分層、分區(qū)域建模。根據(jù)圖紙建立本項目BIM族庫，且族庫隨著項目進展不斷地完善，為后期學校運維階段提供高精度模型支撐。

2. 碰撞檢查及問題報告

在BIM建模過程中發(fā)現(xiàn)的問題及時與設(shè)計院溝通解決，同時編制圖紙問題報告。本項目共發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)機電總計90處圖紙問題，碰撞問題總計527處、凈高問題18處。設(shè)計問題在施工前提前發(fā)現(xiàn)并得到解決，對施工整體的進度起到一定的推動作用。

圖紙問題主要體現(xiàn)在梁未標注尺寸、窗平面圖與立面圖窗寬尺寸不一致、窗頂與梁碰撞、上下層立管對應(yīng)不上等。

3. 一次洞口預(yù)留

在管綜一次深化的基礎(chǔ)上，結(jié)合一次深化后的機電模型，搭建預(yù)留孔洞、預(yù)埋件BIM模型，檢查原結(jié)構(gòu)預(yù)留孔洞、預(yù)埋件定位是否準確，與構(gòu)件或設(shè)備是否存在碰撞，確保結(jié)構(gòu)預(yù)留預(yù)埋與深化成果的對應(yīng)性，并生成相應(yīng)的平面圖及剖面大樣圖，指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

4. 深化設(shè)計

結(jié)構(gòu)深化設(shè)計：對文體樓型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的梁柱復(fù)雜節(jié)點進行鋼筋優(yōu)化排布，提前模擬鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋穿插及排布方式，并對現(xiàn)場施工管理人員進行可視化交底。針對三排鋼筋這一排布方式，存在鋼筋排布太密、鋼筋綁扎難度大的特點，澆筑混凝土難以保證密實，利用BIM鋼筋排布模型則可協(xié)調(diào)設(shè)計優(yōu)化鋼筋直徑及鋼筋排數(shù)。

建筑深化設(shè)計：對建筑方案進行BIM建模，針對學校、區(qū)領(lǐng)導(dǎo)關(guān)注重點進行方案細部建模（如室內(nèi)裝修、外立面效果及幕墻深化），確保方案滿足各方需求建筑、裝修及景觀報批方案均一次通過，為后續(xù)設(shè)計和施工創(chuàng)造工期條件。

機電深化設(shè)計：對機電專業(yè)開展深化設(shè)計，并在進行碰撞檢查、凈高分析、管線優(yōu)化后，輸出管綜平面圖、凈高分析圖、復(fù)雜節(jié)點剖面圖、二次洞口預(yù)留圖。針對管線比較復(fù)雜的重難點機房進行高精度建模，確保機房內(nèi)管線排布安全合理，提高施工效率，縮短機房安裝工期，避免了返工的發(fā)生，以達到降低施工成本的目的。

5. 施工現(xiàn)場安全文明管理

5.1 場地布置

本項目施工場異常狹小，利用BIM技術(shù)將施工場地進行三維建模，幫助技術(shù)人員對施工過程中的不合理問題以及施工布置進行深入分析，對施工具體流程或工藝進行調(diào)整與修改，令整體工程展開的科學與合理性得到保障?；贐IM模型進行三維可視化布置，使項目現(xiàn)場布置得到優(yōu)化與改善。做到對場地生活辦公區(qū)、材料堆放區(qū)、材料加工區(qū)等各種工作區(qū)域合理的劃分，將相應(yīng)的臨時設(shè)施布置到位并能和施工現(xiàn)場其它機械設(shè)備互不影響，為工程施工順利開展提供必要的條件。

5.2 臨邊洞口防護

對臨邊、洞口、樓梯等部位進行臨邊防護預(yù)布置與操作模擬，使操作人員清楚具體做法和位置，增強人員安全防護意識。同時可以得出需要布置各類材料的尺寸和數(shù)量，有利于安全文明會施工的及時跟進。

6. 4D/5D進度模擬

在工程管理平臺上，將BIM模型與施工進度計劃進行關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)模型隨時間軸的生長動畫，對項目進度的精確計劃,實時跟蹤工程項目的實際進度，并通過計劃進度與實際進度進行比較，及時分析偏差對工期的影響程度以及產(chǎn)生的原因，采取有效措施，實現(xiàn)對項目進度的控制。

7. 施工工藝三維交底

本項目為裝配式建筑。在施工準備階段將裝配式構(gòu)件進行拆分并建模，每一個構(gòu)件按區(qū)域進行區(qū)分，并賦予相應(yīng)施工順序編碼。在施工前，對裝配式建筑施工方案進行模擬，模擬構(gòu)件的運輸和安裝，同時組織現(xiàn)場安裝技術(shù)工人進行模擬交底。采用 BIM 技術(shù)模擬施工現(xiàn)場可能出現(xiàn)的突發(fā)事件，對項目安全管理預(yù)案進行完善和修訂，避免安全事故發(fā)生。在施工中，采用 BIM 技術(shù)優(yōu)化現(xiàn)場的場地布置和構(gòu)件運輸路線，減少預(yù)制構(gòu)件二次搬運，提高機械運輸效率，加快施工進度。運線路圖預(yù)制外墻板安裝預(yù)制疊合板安裝預(yù)制隔墻條板安裝

8. 無人機航拍

采用無人機檢查代替人工檢查，減少人員的安全風險。按照傳統(tǒng)的檢查方式，高處臨邊、懸挑架結(jié)構(gòu)外立面、大型設(shè)備前列部危險區(qū)域都是檢查的盲區(qū)，存在安全隱患。引入無人機后，對施工現(xiàn)場進行空中巡察輔助安全監(jiān)管，通過控制無人機飛行到“人到不了、看不到”的地方，并通過清晰的照片觀察此處的狀態(tài)是否可靠。對安全設(shè)施、文明施工、高空作業(yè)檢測拍照，使項目管理水平得以提升，項目領(lǐng)導(dǎo)通過項目管理平臺及時查看現(xiàn)場全景，實現(xiàn)遠程線上項目進度管理。

9. 施工樣板段展示

為保證施工質(zhì)量，建設(shè)施工樣板段有利于結(jié)構(gòu)施工行為的標準化，讓作業(yè)人員知道項目質(zhì)量要求。施工管理人員、施工操作人員、質(zhì)檢員、監(jiān)理工程師等均以施工樣板段作為檢查、驗收的依據(jù)。施工部針對樣板段的施工均按照規(guī)范，設(shè)計圖紙，工藝操作規(guī)程嚴格執(zhí)行。具有針對性和可操作性，對重點工序重點控制，對易發(fā)生質(zhì)量通病的部位及工序事先采取防范措施以建造高質(zhì)量工程。

五、應(yīng)用總結(jié)

1. 管理方面

本項目通過對BIM技術(shù)與EPC項目管理模式的深度探索與實踐，形成了一系列高效的項目管理創(chuàng)新模式，提升了項目管理的實施水平，在節(jié)約成本、控制質(zhì)量、優(yōu)化工期、確保安全等方面取得了效果。BIM技術(shù)作為項目管理的有效工具，BIM技術(shù)的應(yīng)用以管理經(jīng)驗為支撐，為項目管理助力。BIM技術(shù)與EPC項目管理的結(jié)合應(yīng)用，對工程總承包單位創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟與管理價值。以BIM信息化管理為依托實現(xiàn)高效集成化管理必將成為工程總承包企業(yè)新的代名詞。

2. 經(jīng)濟效益

減少設(shè)計周期與提升設(shè)計質(zhì)量：項目團隊依據(jù)未來可能的周遭空間狀況、自然環(huán)境條件與資源等詳細信息，建立規(guī)劃階段的BIM模型，并依此建模做空間運用的分析作業(yè)，例如日照分析、基本法規(guī)檢查等，藉以初步了解該空間可使用的基本要件與一般建筑規(guī)范之限制等概況，進而針對項目作完善的規(guī)劃。

減少變更、降低施工成本、提升施工質(zhì)量：通過施工管理平臺將BIM模型預(yù)先進行碰撞檢查、碰撞分析，以及防災(zāi)規(guī)劃等，因此項目在施工前，提前發(fā)現(xiàn)問題，進行變更與討論修正，避免了施工過程中才出現(xiàn)問題，并降低了變更而增加的費用，增進施工管理成效、提升施工質(zhì)量，達到節(jié)省施工成本之效，并得到更好的項目整體成果。

本項目應(yīng)用 BIM 技術(shù)輔助項目總承包，在施工階段有效減少傳統(tǒng)二維圖紙的錯漏碰缺問題，管線綜合排布、優(yōu)化管線排列、碰撞檢查，減少由于后期返工造成的成本增加；在實施過程中與設(shè)計施工緊密合作，現(xiàn)場變更未出，BIM先行，提前模擬變更方案的可實施性，并輔助施工采購提高成本控制精度和工程量計算的工作效率和精度。大幅度減少鋼筋量和工程量計算人員的工作量，確保了計算的準確性，節(jié)約了成本；針對單層或者單構(gòu)件所用工程量進行實時控制和預(yù)警，為編制材料采購和施工計劃提供依據(jù)，有利于材料管理和控制，及時發(fā)現(xiàn)工程量偏差，從而及時糾偏；比較大限度合理協(xié)調(diào)各安裝專業(yè)、機電安裝與土建、結(jié)構(gòu)、裝修之間的問題，滿足建設(shè)單位等相關(guān)方的各項要求，縮短工期，從而增加安裝工程的經(jīng)濟效益，為推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型，BIM走向正向設(shè)計邁出了成功的一步。