内容来源:BLM Digital
“浦东杯”是全国性的BIM技术应用创新劳动竞赛,上海禹创工程顾问有限公司在此次浦东杯竞赛中以“上海中学东校高中部”项目参赛。
上海中学东校高中部新建工程项目利用BIM技术,现阶段已完成设计、施工阶段模型搭建,设计、施工阶段机电管线综合,辅助设计单位完善结构变更,钢结构变更,室内精装方案确定,辅助施工单位完成高支模方案,吊装方案,施工场地布置方案等等。BIM技术在此项目中发挥了不可替代的作用,为施工单位降本增效,让建筑与规划相匹配,使建筑与周边环境更加和谐,为实现建筑数字化奠定了坚实的基础。
项目概况
上海中学东校高中部项目位于上海临港主城区三环带楔形绿地内,东至黄日港,南至黄日港,西至环湖西三路,北至橄榄路,距离原上海中学东校约2公里。总用地面积为99998㎡。建设规模48班,总建筑面积:151547平方米。其中地上建筑面积为118602平米,地下一层,建筑面积为 32945平方米。上海中学东校高中部项目是由上海港城(开发)集团有限公司代建,上海天华建筑设计有限公司设计,上海建工二建集团有限公司进行施工总承包。本项目结合了上海高中的教学特点和基地环境特点,提出“龙门学城,活力绿岛”的设计概念,“一城一岛”将用地划分成两个区,教学生活区和运动区。在整体分区的基础上,结合高中的功能特点,形成具体的功能布局。
上海中学东部高中部建设理念
为了建设超规格的寄宿制高中学校;
成为临港新片区规模最大的寄宿制高中;
建成临港新片区重点社会民生项目。
项目亮点
#01做到全地下接送的校园
结合多功能的地下空间,塑造地下接送大堂。真正做的私家车全地下接送,缓解地面交通压力。以更现代的接送方式回应当代教育空间的使用需求。
全校2400人,寄宿生2000人。接送频率以每周计算,每周五下午5点由宿舍区地下大厅接走学生,以班级为单元蓄水式私家车接走。每周日晚7点地面即停即走式送学生至宿舍区。另有部分学生由学校大巴集中管理,在同一时间段停靠宿舍区南侧广场接送。
其中选取了周五下午15:00~16:00放学接送学生高峰期作为仿真时间段,周五下学高峰期间接学生车辆在校门口附近会大量临时停车,造成橄榄路局部道路拥堵。建设地下停车库方案后,接送车辆从左侧入口进入地下停车库,再从右侧出口到达地面,在橄榄路右转进入路网。减少了与地面其他出行车辆的交通冲突,缓解原有道路拥堵问题。
运用VISSIM微观交通仿真软件进行地下车库流线分析
方案实施后,橄榄路(茉莉路~环湖西三路)道路拥堵指数下降44.1%;环湖西三路(方竹路~橄榄路)道路拥堵指数下降37.9%,真正意义上解决了接送孩子上学难的问题,让学校与城市交通相处更加和谐。
#02回报社会的校园
为了积极响应我国“十四五”规划:全民健身要求,节假日及校园闲时将运动岛开放,周边居民由东侧绿地进入运动岛活动。将平日校园独占的滨水空间释放,通过智能化管理实现全民自然共享,为美好家园做贡献。
结合当下疫情情况,在方案设计时考虑可快速改建为方舱医院为抗击疫情助力。
#03PKPM-活荷载与恒荷载计算
PKPM-活荷载与恒荷载计算
针对景观绿化方案,复核覆土深度,覆土深度过浅会影响植物的选择,给予景观设计一定的决策依据。
多渠道设计方案论证
#04BIM辅助出图
BIM辅助出图
通过多渠道设计方案论证,BIM团队根据原设计图纸建立模型后再进行管线优化工作,待管线优化工作完成后将模型与图纸成果反馈给予设计单位,设计单位根据BIM成果进行施工图调整,确保施工图的准确性。
#05施工阶段车流模拟
运用VISSIM微观交通仿真软件,进行土方外运车流模拟。
设计阶段的BIM运用
#01实施方案论证
项目中,结构梁截面积大于0.54㎡,长度大于18m;结构板厚度大于350mm,层高大于8m部分需采用高支模方案,利用BIM模型筛选超规格结构位置,行程表格,辅助高支模方案确定。
#02净高分析
完成BIM模型后,明确标注各楼层、各区域机电完成面标高,以便业主方清楚了解建筑内各区域实际标高情况,也使精装、幕墙等设计施工单有明确的数据使用。
实例
解决前:地下室3-21~3-29/3-E~3-F轴处梁底净高3600mm,原风管贴梁底敷设,桥架于风管下敷设排水管道贴梁底敷设与风管碰撞,机电完成面1650mm。
解决后:地下室与设计协商后调整结构图纸,梁底净高5300mm,桥架贴梁底敷设,排水管走桥架下200mm,风管于排水管道下排布,消防管道于风管下排布,机电完成面2800mm。
#03BIM辅助钢结构深化设计
接收并审核钢结构专业深化单位提交的BIM模型,合并模型;检查钢结构模型结构加强位置是否与原方案有冲突,并调整管线综合模型。
例如体育馆西侧两个出入口,原设计净高仅为1850mm,极大影响使用效果。在与结构设计协调时,利用BIM模型直接调整方案,辅助设计变更,最终净高为2400mm。
#04专业碰撞检查方案优化
利用软件将二维图纸转换成三维模型的过程,不但是个校正的过程,解决漏和缺的问题,实际上是模拟施工的过程,在图纸中隐藏的空间问题可以轻易地暴露出来,解决错和碰的问题。
#05Lumion动图
利用三维模型,直观体现室内设计方案,在设计阶段辅助精装专业设计,确定室内精装标高及效果。利用三维模型,预先明确各部位净空,无法满足使用需求的位置,进行设计调整。
#06设计阶段BIM模型
在设计阶段完成绝大多数区域的基础建模工作。
包括:地下室、1#艺术中心、2#教学楼、3#宿舍楼、4#体育中心建筑、结构及机电模型;整体园区模型。
#07设计阶段成果
在设计阶段,为企业施工总计检查出512个问题!
统计:其中建筑问题:120个、结构问题:223个、机电问题:169个。
我司将此类问题剖析拆分成具体的拆改内容,并通过BIM技术将拆改过程中的工程量统计出来。至今为止,地上部分BIM的成本优化费用一共约为207万元,地下部分的成本优化费用一共约为251万元。(本成本优化估算不包含由于工期节省的时间成本和财务成本,仅包含后期拆改的签证费用。)
施工阶段的BIM应用
#01质量安全管理
通过对质量安全资料的填报进行了规范和强制填报。达到了全员信息共享,工程项目协同工作的作用,也起到了规范管理,强化管理的目的。
#02机房深化
针对特定专业机房,进行机房深化设计,充分考虑机房内设备、管道、支架,合理布置并出具专业施工深化图。
审核收到幕墙、钢结构单位提交的专业深化模型,合并入主模型进行碰撞检查,并提交问题报告。幕墙、钢结构专业分要求:需要提供深化完成的幕墙、钢结构BIM模型。
#03预制构件审核
PC预制构件深化图纸正确性、审核PC预制构件模型与PC深化图纸一致性、审核PC预制构件与现浇结构是否有碰撞问题。
例如体育馆西侧两个出入口,原设计净高仅为1850mm,极大影响使用效果。在与结构设计协调时,利用BIM模型直接调整方案,辅助设计变更,最终净高为2400mm。
#04指导出图
完成BIM模型优化、完成模型碰撞检查并完成施工交底后,导出各专业管线平面图、剖面图、管线综合图、留洞图,必要机房详图,明确每根管线在建筑三维空间中的位置,以指导现场施工。
#05计划管理
进度计划管理:通过计划进度与实际进度的对比,以渐进颜色反映截止到当日的未开工、正在施工和已完工的状态,可直观显示计划工期实现程度。
#06工艺的模拟及管理
基于移动端对现场的管理:通过BIM管理平台,利用 手机配合现场施工技术人员针对现场施工的情况进行施工可视化指导,辅助监理单位运用 简牍云 移动端平台进行施工管理与检查。
#07专项施工方案论证
项目中大量使用PC预制构件,安装方式为吊装。在施工前期,利用BIM软件,建立PC预支构建模型,并对塔吊模型进行信息录入,验证在不同半径内的吊装是否可行
#08BIM模型优化
基于已完成的设计阶段模型,结合现场实际情况及施工要求,对BIM模型进行施工阶段优化。
出具设计阶段问题报告及施工阶段优化方案;调整施工图纸指导现场施工。
案例及解决方案
存在问题:梁下净高FL+3500mm,卷帘盒高度为650mm,又此处为伸缩缝,需要增加补偿设备,无足够的安装空间,也不满足2800mm的净空要求。
优化方案:与设计沟通后,决定将此处两根梁采用上翻做法,管线排布后净高为FL+3350mm,卷帘门下净高为2700mm,还需要此处找平层下降100mm,以满足2800mm的净高要求。
#09吊装方案验证
项目中大量使用PC预制构件,安装方式为吊装。在施工前期,利用BIM软件,建立PC预支构建模型,并对塔吊模型进行信息录入,验证在不同半径内的吊装是否可行。
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