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1、BIM 技术在二次结构深化设计中的应用一、 BIM 技术应用背景及工程概况1、 BIM 技术应用背景随着建筑行业的不断发展BIM 技术已经逐渐被广泛应用， 大多都服务于 “高精尖”的项目，这使得应用 BIM 技术条件充足， 但 BIM 技术的优势不仅仅体现在服务于那些重点项目，而是要在建筑行业的普遍性项目上开展壮大。二次结构往往是在主体结构即将施工完成，机电安装陆续插入时进行的，真正体现了多专业的穿插施工。较主体结构施工更复杂， 较机电安装更丰富， 真正体现了施工管理的复杂性和综合性。二次结构施工质量将直接影响后期与精装修、电梯之间的交接。 BIM 技术在二次结构中的应用很大的发展空间，但目前
2、项目对其的重视程度还远远不够。2 、工程概况本工程位于西安市高新开发区，在南三环辅道以北，丈八二路以东，锦业一路以南。项目总建筑面积约 126365，其中地下室共3 层，裙房地上 5 层，塔楼地上 47层。主要由商业、餐饮、办公及地下车库组成，标准层层高 4.1m ，6层、21 层及 36 层为环带桁架避难层。 型钢混凝土组合结构， 抗震设防烈度为8度，设计使用年限为50 年。结构高度约200m ，建筑高度约 230m 。砌体墙厚度按建筑图纸要求施工，墙厚为100mm 、 200mm ，内隔墙采用蒸压加气混凝土砌块 (干密度小于等于600kg/m3)，外墙墙体采用 200 厚空心砌块或轻质砌块
3、，砌筑砂浆采用粘结性能较好的Mb5 混合砂浆。本工程地下三层层高为5.1m ，地下二层层高为4.8m ，裙楼地下一层层高为 6.15m ，主楼地下一层层高为 7m ，夹层层高为 3.5m ；地上部分标准层层高为 4.1m ，其中一层层高为 5.4m ，二层层高为 4.8m ，因为 6 层、 21 层和 36层为避难层，层高不同于标准层， 6 层层高为 5.3m ，21 层何 36 层层高为 5.25m ，5 层层高为 4.25m ，20 和 35 层层高为 4.2m 。防火要求：防火墙、隔墙、管道井防火墙采用砂加气砌块墙或钢筋混凝土墙，耐火极限 3h ；楼梯、电梯间及前室采用砂加气砌块墙或钢筋
4、混凝土墙，耐火极限 2h ；疏散走道两侧隔墙耐火极限1.0 小时。二、深化设计体系建立及职责项目成立以项目总工为领导的深化设计小组：职位姓名职责组长刘国桢总负责，统筹管理各专业的深化设计，负责接口管理，以及和监理、甲方、设计院的沟通工作。副组长苏宝负责深化设计成果现场的实施管理。组员陈永慷负责土建方面的深化设计，包括主体结构（除钢结构）、二次结构、粗装修等，负责收集各单位的深化设计。组员马喜军负责机电、给排水的深化设计。组员唐豪负责钢结构安装方面的深化设计。组员邱峰负责钢结构加工方面的深化设计。组员负责幕墙方面的深化设计。组员？负责精装修方面的深化设计。组员？负责室内电梯方面的深化设计。组员？
5、负责暖通、通风、消防等的深化设计。 注：电梯、暖通、通风、消防等甲分包单位至今仍未确定。三、深化设计步骤1 、二次结构深化设计步骤：组长刘国桢对二次结构各区段进行划分，编制房间手册。组长组织相关组员进行深化设计。调整穿墙管道排布。优化排砖、构造柱圈梁位置等。组织各专业根据房间手册编制接口需求清单和提资清单。各专业利用 BIM 技术进行设备排布深化及综合管线排布。土建专业利用 BIM 技术进行排砖、构造柱圈梁位置排布等。确定最终版深化图纸，并由组长负责与甲方、监理、设计院对接，须经各方审核通过。组长汇总各单位的接口需求清单和提资汇总表， 并编制接口分工示意图。组长组织各专业间利用BIM技 术进行
6、综合碰撞检查及优化。组长组织各专业副组长负责监分包对现场责任督现场的实施，工程师和劳务负各组员负责施责人进行深化设工过程中的复计交底。核与变更。2 、目前项目的现状为：精装修、电梯、暖通、通风、消防等甲分包单位仍未确定，机电、给排水单位虽已确定但图纸不全， 因此目前项目已进行的深化设计仅为主体结构方面以及地上 7 至 35 层电梯井的二次结构方面的深化设计。 下面主要针对地上 7 至 35 层电梯井的二次结构方面的深化设计进行阐述， 由于没有安装相关专业插入， 深化设计较上面的步骤简单一些，具体如下：组长组织组员编制电梯井砌筑接口需求清单。组长对接口进行分工，组织组员进行深化设计。确定最终版深
7、化设计图纸。电梯单位（业主）根据接口需求清单下发相应联系单。土建组员应用BIM 技术进行排砖、构造柱圈梁位置排布，出初稿。组长组织土建组员对现场责任工程师和二次结构分包负责人进行深化设计交底。组长汇总接口需求清单和提资汇总表。组长对初稿进行审核修改后，并于甲方协商关于后期电梯安转问题。副组长负责监督现场的实施，各组员负责施工过程中的复核与变更。四、接口及提资管理由于地上 7 至 35 层电梯井的二次结构只涉及电梯单位和总包单位，而电梯单位未定，所以具体的接口与提资相关方面只能是和业主设计部沟通。 根据实际情况列出接口需求清单和接口需求及提资表如下：五、深化设计1 、建立二次结构相关结构模型解决
8、图纸描述问题通过 BIM 软件 Revit 系列建立模型， 利用 BIM 的可视化功能能很直观地知道图纸是如何设计的， 解决了图纸描述不清、不直观的问题。 可以利用建立的模型直观看到各层各功能房间的布局，包括任意位置的平立剖图，也可以在模型中进行实时剖切，在模型中漫游，很好地理解设计意图。BIM技术二次结构深化是在结构模型的基础上，直接添加砌筑墙体模型。而往往结构模型的建立需要耗费大量时间。一个成熟的BIM应用项目，结构模型应该在平时工作中已经建立完善，直接拿来用即可。如果没有完整的结构模型，针对二次结构的深化，仅需建立与砌筑墙体相关的结构模型， 其余无关的不需要耗费时间去建立。 对于砖块可以
9、建立族进行使用。根据业主提供的圈梁构造柱尺寸、门洞尺寸以及图纸设计要求画出框架图：根据框架图和规范、图纸要求利用BIM 技术进行排砖和圈梁构造柱的优化：（1 ）现场所用的蒸压加气混凝土砌块的尺寸为：600*240*200、 600*200*100，标砖尺寸为： 240*115*53，预制砼块可按要求预制。（ 2 ）由于圈梁、 门过梁标高无法调整， 排砖时采用了底部设标砖、 上部设 100 厚加气块的方法，同时将过梁和圈梁连接起来一次性浇筑，保证了圈梁的整体性，便于现场施工。3 、此深化设计方案经组长审核通过，并得到了监理甲方的认可。六、经验总结1 、首先应该根据不可变的条件建立一个模型，后续的深化设计均在此模型上进行；2 、利用 BIM 技术解决 CAD 深化局限性， 尤其使得对边角构造柱和过梁圈梁重叠出的深化更直观、更彻底；3 、排砖深化降低材料损耗。