BIM技术在某医院建设中的综合应用
公众号同步 · 筑纬建筑科技 · 2024-12-02
以下文章来源于工程数字BIM绘图
01
本工程重难点、前期准备工作
•项目重难点:
临河靠海富水量大:本项目东侧距万泉河距离约50米,地下水位较高(-3.71m),基础底板垫层底标高为-7.2m,地下室建成后长期处于富水环境中,基坑降水及地下室防水是重点。
装配构件协同管控:本项目装配率大于50%,其装配构件分模排版、预留预埋、多专业协同深化以及生产工期管控、运输安装组织是项目协同管理的重点。
曲面幕墙造型独特:异型曲面幕墙对于先置埋件位置准确控制要求高,确保外檐曲面弧状造型平滑、通顺是本项目施工的重点和难点。
多专业协同深化:主体结构、二次结构、机电工程、幕墙工程、精装工程等多专业协同深化,降低质量控制风险,避免返工,提升建造效率是重点。
多方协调组织管理:医院项目专业性强,涉及的专业多,交叉作业面广,各专业协调组织成本高。各专业间界面划分、协同配合、合理组织协调各参建方是确保工程顺利建造的关键因素。
•软件协同
本工程实施BIM技术,所采用的相关软件如下:
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| Revit:主要BIM建模 | Magicad:机电管综、支吊架计算 |
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| 广联达施工BIM软件:场布、排砖、脚手架深化等 | Tekla:钢结构深化 |
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| Navisworks:模型轻量化、碰撞检测 | Lumion:渲染、场景漫游动画等 |
•BIM技术总路线

02
BIM 技 术 应 用 点
•图纸会审
通过BIM模型搭建,校核施工图纸,提前解决施工问题, 截止目前共出变更图纸7套,其中包括施工图4版,精装图3版,先后累计共出问题报告246条,其中包括土建问题184条,机电62条。
举例示意:

1#车库坡道口处梁底距离坡道板过小,影响正常使用功能,通过三维空间设计,建议将此处两根梁进行上翻处理,使梁底与板底平齐。

排水出户标高-1.5米,楼板标高-1.2米,板厚0.4米,预留套管与顶板重合。根据室外管网标高,将排水管道套管标高下降至板底200mm处,避免管道与楼板碰撞。

地下室消防水池内吸水坑、消防出户管道与承台碰撞,通过协同优化,将吸水坑与消防管道向下移动1600mm避免碰撞。
•场布设置要点
①环形道路宽度4.5m;2个出入口;消防通道净宽大于4m;
②分析危险源,临边防护栏杆设置;
③原材堆放、钢筋加工、钢筋成品堆放设置,减少二次搬运;
④配电箱设置位置,减少临时用电电缆长度;

•辅助方案深化
1、本项目工程地基为砂质土体层,临河靠海(临近万泉河最近距离约75米),富水量大,地下水位标高为0.79~1.59m(相对标高-6.41~ -7.21m),基坑降水设计方案采用基坑周边拉森钢板桩阻水维护1道+φ500大孔径超深管井降水结构,通过2道措施达到降水目的。利用BIM技术进行可视化模拟,辅助施工。
2、本项目所有临时道路均设为八米宽双车道,为保证施工现场各工序有序进行,合理制定地下车库土方开挖方案。为提高施工效率,将车库分为A、B、C、D四个区块,由边缘向中心进行开挖,并且在地下施工阶段采用后浇带法按ACBD区块的顺序交错进行施工。

3、为满足施工需求,现场布置三台7020平头塔吊,实现百分百覆盖。极大程度提高塔吊运送效率,并加装塔吊防碰撞设备,为安全施工提供保障。塔吊喷淋联动装置有效控制现场扬尘。
•桩长统计
按设计要求,桩身进入第4层中砂层的深度不得小于10米。采用传统方式统计桩长精确度较低,因此,通过地质勘探资料,地勘波动情况,建立地质模型,结合桩基模型,精确统计桩底伸入中砂层10米的底标高,从而确认桩身长度,便于工程量的控制,合理组织施工。


•砖胎膜深化
采用预制水泥板代替传统基础砖胎膜,作为承台侧模使用,无需进行砌筑和抹灰,可大幅度提高施工效率,同时使用预制板胎膜可节约较大人力成本,若传统砖胎膜需要15人或以上的连续砌筑,板材胎膜则只需要约5个工人连续安装即可,比传统砖胎膜可以节约一半左右的工期。

•模板、脚手架深化
按照规范要求设置脚手架及模板模型,指导现场施工,同时快速提取周转材料及各构件加工料表,用于三维技术交底。根据施工进度合理调整进场材料的时间和数量以及周转批次,做到精确把控。
利用BIM模板脚手架软件,对模架的精细化建模及搭设方案进行分析验算,得出较为科学合理的模架施工方案,最后导出计算书,并统计模架工程量,为项目施工提供技术支持。
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•梁柱节点深化
医技楼及住院楼多处位置梁柱节点钢筋排布密集,交错复杂,存在多处碰撞。通过精确建立梁柱节点模型,以梁筋定位为准,模拟柱筋排布位置。通过对柱筋的深化排布,解决碰撞问题,为施工现场提供便利。

•叠合板深化排布
通过对叠合板模型深化排布,逐一编号。为避免后期二次开孔,结合各专业系统统一定位预留孔洞,协同加工厂标准化生产,并采用二维码进行信息跟踪。
本项目共计导出叠合板生产加工图约5000余张。
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•隔墙板深化
选用预制隔墙板规格为600*3000和600*2700,墙高采用标准板与切割板两块拼接,相邻隔墙板拼接应错分缝300mm。
门窗洞口两侧立板与门同高,上方隔墙板采用横板满搭于立板上方,避免多次对立板进行边角的切割,在横板上继续采用立板排布,方便施工;
完成排版,经现场审核无误后,导出施工图共计365张,其中平面图20张,剖面节点详图345张。

•幕墙预埋件深化
通过在模型中放置幕墙预制埋件和幕墙竖框,发现41处问题,如埋件与结构主体碰撞,埋件位置标高不正确,预埋件节点剖面图与结构外檐详图不一致,幕墙竖框与埋件错位等问题。经与设计沟通,在三维空间进行埋件位置的调整,并直接导出图纸,规避二维平面设计缺陷。
•铝板深化
深化幕墙外饰面铝板,进一步调整预埋件的位置,并在三维中直观预览幕墙设计效果,调整错缝及分格不均等问题,确保幕墙工程一次成优。

•精装排砖深化
利用BIM技术三维可视化特点,对楼梯间内饰面砖进行排版,使休息平台与梯段踏步砖缝居中或通缝,从而确定瓷砖规格,确保完工后的美观,同时避免材料浪费,提高施工效率。

•医疗专项房间深化

03
机电BIM专项应用
本项目A、B地块机电总深化面积8.3万平米,大型设备机房11个。其中地库及医技楼专项管线众多,除常规机电管线外还有大量医用专项系统,管线密集,排布空间狭小,管线最多达8层,装饰层节点多、吊顶标高要求高,同时为实现智慧化医院,模型精度及管综难度较高、施工协调难度大。利用BIM模型进行管线综合排布优化,出具BIM施工图,使各管道协调一致、错落有序,有效节约工期避免返工,提高整体施工质量。

•净高分析
在精装图纸确定前,对A地块所有需要精装吊顶区域进行综合管线排布深化,各走廊及功能区进行净高分析,生成净高分析图,将排布结果与甲方、精装设计方进行交底,协同各设计单位完成精装设计出图。

以医技楼四层净化空调机房外侧走廊为例,四层层高4.2米,最大梁高0.75米,走廊宽度2.1米且此区域存在降板,降板高度0.2米,梁下净空仅为3.4米,同时此区域的精装吊顶高度要求为2.75米。对此区域进行初步排布后管底净空仅为1.95米,经过与甲方及设计沟通,对管综排布进行深化,将排烟风管及排风风管移至房间内部,同时改变风管截面尺寸以及支管路由,优化后走廊管底标高2.9米,满足精装吊顶要求,通过BIM技术精确建模、确定管线安装位置及标高,在满足精装吊顶要求的同时加快施工进度,降低施工成本。

•支吊架受力分析
本项目管道繁多,支吊架的受力情况分析尤为重要。运用BIM技术并参考设计规范,对地库及地上主体管线综合支吊架的选型与布置进行方案设计,基于规范及荷载分析的情况,确保支吊架布置方案的安全性及合理性。

采用综合支吊架施工,将排布整齐有序的综合支吊架取代传统支吊架形式,减少了支吊架的数量,且使管线走线更清晰、明朗,同时对综合支吊架深化实行“一架一图”形式,在模型上精准定位综合支吊架位置及形式,同时对不同形式的综合支架进行受力分析,对每一个综合支架剖面进行管线的定位,管线信息、支架定位、支架型号的标注,确保支架加工和安装精度的准确性。本项目共计出支吊架剖面1249个。
•竖向排布
利用BIM技术三维可视化的特点,考虑水表、阀门安装位置和管道保温厚度等因素,对A地块所有管井进行管综排布,同时对A地块电井的竖向桥架、配电箱以及母线位置进行排布,确定配偶电箱安装高度及位置,并出具最优方案供现场施工,大大提升了安装进度,节省施工工期,节约成本。共计出管井及电井图13张。

•结构预留孔洞
根据碰撞检查结果,调整优化管线排布,在模型中可直观和准确的定位管线的安装位置,对结构预留洞进行复核。
本项目地下室共出预留洞平面图2张,预留洞剖面图24张,套管共计221个。
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结构预留洞剖面标注图 |
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| 结构预留洞平面标注图 |
•设备房:
机房深化方面,在主体结构施工前利用BIM技术对本项目11个机房设备进行定位,同时对集水坑、排水沟、阀门仪表安装间距进行优化调整,在满足检修空间、安装空间和施工验收规范要求的同时,通过机房漫游动画,沉浸式体验机房优化效果,确定最终方案,提升机房整体观感效果。

•机电出图:
本项目基于BIM模型,辅助现场管线安装以及管综深化工作,机电工程涵盖暖通、给排水、电气、消防、净化工程、医疗气体、气动物流等专业。管综深化完成后,对模型进行精细化出图,应用到现场施工。
本项目A地块共计出平面图及剖面图183张。
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| 管井出图 |
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| 剖面出图 |
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