BIM技术在中南大学新校区体育馆含游泳馆项目中的应用

中南大学新校区体育馆含游泳馆项目位于长沙市岳麓区，项目总投资2.69亿元，占地面积：16000㎡，建筑面积：28200㎡。项目包括体育馆与游泳馆，体育馆为地上4层，建筑高度29.15m，游泳馆地下一层，地上2层，建筑高度23.65m。

1.项目特点

项目基坑底标高分别为-4.8m至-7.1m。开挖深度分别为3.6m和5.9m。基坑施工正值多雨季节，有组织排水是施工重点。利用BIM技术进行可视化基坑施工交底。

项目游泳馆泳道标高为-3.9m，二层为5.9m，高度高达9.8m，需编制高支模专项方案并经专家论证。利用BIM技术，建立支模架模型，进行可视化交底，辅助方案评审。

游泳馆南北两侧均为斜柱，施工工艺与传统立柱相比有较大出入，施工难度大。

钢结构跨度达92.1米。钢结构、钢屋面、外墙玻璃幕墙、水电和通风等专业与土建工程关系密切。钢屋面造型复杂，采用直立锁边铝镁锰屋面。

项目外墙采用玻璃幕墙及石材幕墙，幕墙安装流程复杂，节点防水控制难。通过建立Revit幕墙深化模型，进行三维可视化交底，加强施工人员对幕墙安装流程的理解能力。

2.BIM技术应用

基于BIM的三维场地布置

塔吊喷淋系统

在绘制项目三维场地布置前，本工程利用无人机对现场进行扫描，计算出点云模型，为后期建立场布提供准确定位。根据安全文明施工及绿色施工要求建立三维场地模型，设置塔吊喷淋系统（如图1所示）与环场喷淋系统，以此为据指导现场施工。

施工可视化交底

工程基坑底标高分别为-4.8m至-7.1m。开挖深度分别为3.6m和5.9m。基坑施工正值多雨季节，同时可能存在北侧人工湖渗水。

项目利用BIM技术制作交底视频，对基坑施工部署及施工需要注意的地方进行展示，讲解基坑开挖顺序，锚杆施工工艺，排水沟设置等重点步骤，对班组进行交底，有利于管理人员与工人的理解，提前知晓施工过程中需注意的部分。

项目游泳馆泳道低标高为-3.9m，二层为5.9m，高度高达9.8m，需编制高支模专项方案并经专家论证。游泳馆南侧与北侧为斜柱，支模困难，施工难度大。

通过建立游泳馆高支模支撑结构模型及斜柱支模模型，验证支撑系统的合理性，对模型构件进行标注，协助现场进行专项方案论证，并进行可视化交底，有利于施工人员理解与施工，保证现场高支模工程安全、高效、高质量地实施。

梁支模示意图

斜柱支模工艺交底

机电模型优化

通过碰撞检查，发现问题120余处，并逐一与机电部门进行对接，对碰撞管线进行翻弯、变形及等体转换等处理，以求达到管线的最优排布效果。

风管与水管之间的绕弯

优化完成后导出机电工程安装详图，详图按平面、剖面与三维的形式展示，并辅以尺寸标注和类型名称标记，让不同专业之间的管线关系明了，有利于各专业间施工互相协作，也有利于总包方及业主方对机电安装的过程控制与成果检验。

项目机电出图

通过对模型进行净高检查，将体育馆走廊高度由2.35米提升至2.52米，优化走道空间环境。同时与分包方联合进行综合支吊架设计，按规范布置支吊架，导出深化图纸，方便现场人员施工。

钢结构深化设计

体育馆与游泳馆主体为框架结构，两馆屋面均为钢结构屋盖，跨度最高达92.1米，屋面造型复杂，采用直立锁边铝镁锰屋面，同时钢结构、钢屋面、外墙玻璃幕墙、水电和通风等专业与土建工程关系密切，各专业需密切配合。

钢结构屋盖深化

项目利用Tekla建立钢结构模型，根据设计院图纸对模型中的杆件连接节点、构造、加工和安装工艺细节进行安装和处理。在整体模型建立后，结合工厂制作条件、运输条件，考虑现场拼装、安装方案及土建条件，对每个节点进行装配。连接节点装配完成之后，运用“碰撞校核”功能进行所有细微的碰撞校核，以检查出设计人员在建模过程中的误差，自动列出所有结构上存在碰撞的情况，以便设计人员去核实更正，通过多次执行，最终消除一切详图设计误差。

幕墙深化设计

本工程外墙采用玻璃幕墙及石材幕墙，幕墙的深化工作量大，节点防水控制难，是工作的重点。

利用Revit建立幕墙工程三维模型，及时发现土建与幕墙的尺寸偏差，通过修改幕墙模型，重新分割幕墙表皮，进行编号，并进行优化设计，达到满意的视觉效果和安装质量，避免返工浪费，控制成本。

深化设计后的幕墙模型

制作幕墙交底视频，对龙骨安装顺序，铝单板与陶土板衔接方案等进行详细介绍。

3.BIM应用总结

1.结合原始设计图纸在满足建筑外观、使用功能、结构强度的前提下，对钢结构屋盖、玻璃幕墙、石材幕墙等节点进行二次深化设计，避免钢材损失80吨。

2.对多种复杂施工工艺进行视频可视化交底，有利于管理人员与作业人员直观了解施工过程，保证工程更加安全、高效、高质量的完成。

3.完成所有机电管道深化设计，实现了90%以上的工业管道工厂化预制，共节约现场安装费用50余万。