BIM技术在天津大学体育馆中的应用

BIM技术在天津大学体育馆中的应用中建二局第四建筑工程有限公司第1页申报奖项最佳BIM企业奖申报“空间定位”BIM拓展应用奖（单项）第2页目录工程概括工程重点难点BIM团队介绍软件应用类型说明本工程BIM技术应用特点和创新点工程项目应用BIM过程中技术线路和解决方案总结工程应用BIM技术的体会第3页中建二局第四建筑工程有限公司简介中建二局第四建筑工程有限公司具有房屋建筑施工总承包壹级，1952年成立，先后参加了长春第一汽车制造厂、国家第一重型机械厂、第二重型机械厂等早期国家重点项目建设，参加了唐山震后恢复建设。目前，经营区域以环渤海、珠三角等地区为核心，辐射北京、天津、河北、黑龙江、广东等十几个省市。

公司承接了多个大型工程，如唐山万达、哈尔滨万达城、北京大瓦窑经济适用房、天津开发区三星、富士康代建厂房等新一批形象工程相继施工，工程在施面积突破900万平方米，年营业规模超过50亿元以上，公司信用等级常年保持AAA级，公司于1996年通过ISO9002质量保证体系认证。第4页中建二局第四建筑工程有限公司简介

中建二局第四建筑工程有限公司具有房屋建筑施工总承包壹级，1952年成立，先后参加了长春第一汽车制造厂、国家第一重型机械厂、第二重型机械厂等早期国家重点项目建设，参加了唐山震后恢复建设。目前，经营区域以环渤海、珠三角等地区为核心，辐射北京、天津、河北、黑龙江、广东等十几个省市。

公司承接了多个大型工程，如唐山万达、哈尔滨万达城、北京大瓦窑经济适用房、天津开发区三星、富士康代建厂房等新一批形象工程相继施工，工程在施面积突破900万平方米，年营业规模超过50亿元以上，公司信用等级常年保持AAA级，公司于1996年通过ISO9002质量保证体系认证。第5页第一部分工程概况天津大学新校区综合体育馆是由中国建筑设计研究院（鸟巢中方总设计师-李兴钢为回报母校）设计，该场馆是可容纳15000人的综合类省级体育场馆，包括球类、田径、游泳、健身、极限运动于一体的综合体；建筑面积18006㎡，地上2层，地上面积17216㎡，地下1层，地下建筑面积790㎡；地下深度约6.3米。屋面最大跨度24*52米混凝土拱壳结构与19.32米混凝土薄壁锥形柱相连接（其中：拱壳屋面、锥筒部分内墙面采用木模混凝土外露，表面透明防护处理），拱壳的屋面形态结合7.9*5.9米高侧窗的采光方式，较好的解决了运动场地自然采光和有效避免眩光，该体育场馆是天津大学校园建筑传统的当代延续。第6页第一部分工程地理位置第7页第一部分重难点综合分析第8页BIM团队介绍组长:王全逵副组长:邢丹副组长:刘坤副组长：刘海涛扈彩灵田昌伍祎建筑专业张进军张艳妮崔曙东结构专业张帅张安苏维久于云龙机电专业

中建二局四公司BIM中心成立于2012年，公司总工王全逵为项目组组长，邢丹、刘坤、刘海涛3个副组长分别负责项目协调，技术支持、项目实施，由建筑专业、结构专业、设备专业3个组操作实施。第9页BIM团队介绍组长:王全奎副组长:王全奎副组长:刘坤副组长：刘海涛扈彩灵田昌伍祎建筑专业张进军张艳妮崔曙东结构专业张帅张安苏维久于云龙机电专业第10页软件应用类型说明本次项目统一采用2013正版revit与naviswork软件。其他相关辅助软件：鸿业建筑与设备，天正建筑2014，相应项目文件整合软件。第11页软件应用类型说明本次项目统一采用2013正版revit与naviswork软件。其他相关辅助软件：鸿业建筑与设备，天正建筑2014，相应项目文件整合软件。第12页本工程BIM技术应用的特点和创新点特点:该工程多为异形曲面结构，二维图纸上不能精确表述截面尺寸、结构变量，且异形构件多为一次浇筑清水砼；异形结构包括：薄壁锥形柱、拱形屋面、贝壳屋面、波浪形屋面、Y型柱、曲面凸起墙体等。创新点：应用BIM技术解决CAD二维图纸无法表述的构件截面尺寸及结构变量；通过深化设计让施工人员更直观地看到异形结构所需的工程材料、方位，能够精准地算出工程所需材料，提高人、材、机的综合调配，节约工期。第13页第二部分

BIM技术实施过程与解决方案工作室创建重难点族库，标准样板文件

根据该体育馆的特殊性，项目部总结出施工中的重难点，及时组建项目bim深化设计工作室。

1．工作室针对重难点部位单独创建族文件并载入项目中运用。

2．工作室专门制定项目难点标准样板文件，用于施工建模。1第14页采用局域网协同方式分成3组/3人创建模型，提高建模进度第二部分

BIM技术实施过程与解决方案2第15页第二部分

BIM技术实施过程与解决方案构件特点1、薄壁锥形柱组成：底截面：四种不同半径的圆弧逐渐过渡拼接而成；顶截面：矩形；由上述两种截面所形成的立体图形内外表面不平行，为不规则曲面，具体形状无法以弧度或半径等参数进行准确描述。2、混凝土表观为木模外露效果，要求一次性浇筑完成，不允许修补。室内木模混凝土结构外露面即结构完成面，模板统一采用宽度约100mm的木方。

木模外露混凝土的设计理念难点一、薄壁锥形柱第16页

1、解决定位问题剖面图对应平面截面图对应平面截面图通过BIM建模深化设计，可得出任意高度上的截面尺寸并辅助坐标网格进行现场模板的配置。根据具体模型指导现场进行机具安排、砼浇筑等工作。

第二部分

BIM技术实施过程与解决方案第17页2、解决预排模板问题

1.室内木模混凝土结构外露面即结构完成面，模板统一采用宽度约100mm的木方，施工前利用BIM对展开面进行模板预排，从而达到效果提前模拟，节约时间及材料成本。其效果模拟后由设计单位确认，可以精确把握设计意图。

2.图纸中异形屋面也为木模外露混凝土，需要预排模板：具体要求如下：

共享大厅钢筋混凝土曲面模板沿平行于A轴方向错缝排列。

1号馆钢筋混凝土拱壳模板沿平行于1轴方向错缝排列。

2-4号馆钢筋混凝土拱壳模板平行于A轴方向错缝排列。

游泳馆钢筋混凝土拱壳模板沿锥面径向辐射错缝排列，模板数量均匀递减。第二部分

BIM技术实施过程与解决方案第18页难点二、拱形屋顶拱形屋顶特点１．内外表面为不同圆心不同半径的圆弧组成，因此内外弧不平行，拱壳厚度是由两侧向中央渐变的。２．拱形屋面单个拱壳横向跨度6.5m，纵向跨度20m,起拱高度4.838m,总体屋顶面积1092㎡。３．屋面内侧要求形成木模外露混凝土效果，屋面混凝土必须一次浇筑成型。第二部分

BIM技术实施过程与解决方案第19页拱形屋顶专项解决方案1.利用BIM准确计算不规则屋面板的混凝土工程量，准确把控一次性浇筑所需的混凝土量，以保证浇筑的最终效果，同时避免材料的浪费。2.板厚控制：由于板厚尺寸渐变，每隔2m设置一个板厚复查点，该点板厚由BIM准确提供。第二部分

BIM技术实施过程与解决方案第20页1.贝壳咳（直验纹曲辜面拱逢壳）五屋顶骨的框缸和面崖的结凑构厚省度不驳同，掌两侧问向中闷间逐辅渐变孟薄。2.对于沈异形杯构件辅，二国维图纸纹不易于指除导施工量，三维纯模型可率进行细恳部剖析革。3.三维道模型郊可实攻时观这察、测量构件誉尺寸炎。4.采用24.绞8*3箱.05米的高砍侧窗附凯着于贝笑壳形清爱水混凝杯土直纹露曲面拱立壳屋顶错的准确兆定位是绵本工程裙中的一然大难点5.建模上小达到施德工要求有一丽定的难逮度，气细化杰工作占据企很大的工型作量誓。第二部黎分BIM技术实恰施过程禽与解决智方案难点三、贝严壳屋顶第21页1.混凝榆土Y型柱雨结合判图纸击高度舞，利访用拉梨伸命皮令建发立相枝应的晒标准倦构件胆，同泻时结耽合相应标伟高准确拘的放置允在相应栗的位置泡。难点四舰、砼Y型柱第二跃部分BI察M技术牺实施傍过程州与解汪决方其案2.同时在斗制作族药过程当咐中，添仪加相应系的材质翅和几何涌参数信案息，在购项目中甚即可对傍构建进行参催数化控脉制。第22页构件巷特点表：1.由相应桌横向纵绑向梁体玻搭接框获架梁，志由纵向浇不同高蠢度梁体梳组合成钻波浪形挤状，再昌由上下板两片梁歉片拼接趁而成整辣体。2.此次建伤模需建遭立整体虚模型，膜可根据处不同高梢度点确蛮定梁体纷方位。难点五翼、波浪愁曲面屋坦顶第二部晌分BIM技术实示施过程我与解决头方案第23页波浪坑形屋低顶专宰项解掠决方槽案1.根据BIM模型可奥得出精句确位置标高;2.跨梁愚截面钉形状盖及高度;3.准确定将位搭接位置;4.分析司具体构造.第二部刘分BI枝M技术侵实施店过程米与解寸决方议案第24页构件栗特点右：1.锥型曲爽面屋顶摘不符合汤常规的染屋顶类坏型，同蒸时根据谷施工要族求需搭由接到相是应的梁低体上存条在很大助的建模览难度。2.此次建惠模方案美为屋顶欺梁体和三搭接梁稼体一起冶建模，帽做成组灰合构件排的形式顺。即可铸达到模禁型图纸饥标准数桨据的要野求也可沟以很好泽的和下揉面梁体打结合在鄙一起。难点袋六、站锥形叨曲面回屋顶第二部互分BIM技术江实施广过程朋与解养决方数案1.此次解拳决方案男为屋顶亦梁体和坊搭接梁使体一起外建模，楼做成纲组合构背件的形愿式。即尊可达到腔模型图焰纸标准觉数据的帖要求也能可以很剧好的和耐下面梁枣体结合厚在一起泼。2.交叉布坟置的水坝平摆线筛锥拱壳粉屋顶构佳造，室内舒木模峡混凝用土结述构外兵露面洞即结借构完笑成面丑，模遣板统么一采底用宽稍度约100腹mm的木方娱，施工桌前利用BIM对展开龙面进行叙模板预驼排，从伸而达到骡效果提牺前模拟锅，节约深时间及必材料成盒本。第二后部分BI丑M技术播实施替过程闯与解待决方瓦案第25页第26页构件狮特点花：1.异形曲堵面墙非徒常规构津件，不片是常规端曲线，忠异型特盐点极其段复杂，哗用其他所三维模毫型建模乓容易，芦但无法燃准确出扰图2.此次秤建模鄙采用CA瓶D图纸上鸭不同高侦度弧形摇，进行欲融合，童生成标谱准构件具。3.异形曲惑面墙体遭是由构米造柱网干格外嵌技清水页玻岩砖组安成，为艰达到其伏建筑效叉果，清瞎水墙的圣排砖布印置尤为乒重要，锋通过BIM深化竖设计肤，模确拟清辅水外焰墙砖些的排街布，爽实现针最优震的建罗筑效铺果。难点破七、笼异形辫曲面船墙第二水部分BI寇M技术实桨施过程尊与解决默方案第27页曲面聪墙解柴决方晌案第二部兔分BI概M技术伟实施骡过程买与解慈决方湾案1、通享过BIM建立竖准确摧建立虎定位没坐标位网格2、现场付根据网摸格定位近在地面朝进行模根板放样绢拼装。通过BI捡M对实体赶墙的形雪状模拟桥确定最李优排砖骑图第28页第二描部分BIM技术实迈施过程左与解决滋方案BIM解决方案建模阶野段3第29页第二滨部分BIM技术贩实施盒过程舅与解皱决方陶案第30页第二刘部分BIM技术实撕施过程鹅与解决搞方案出图叛阶段冷方案4第31页第二部汽分BI鸭M技术实栗施过程宿与解决拐方案工程同量统畅计土建句工程咱量5第32页安装专业符合国标清单的工程量通过Revit软件的使用，优化了桥架、消防管路及给排水管路等的路径，共计节约桥架275米，消防管共128米，给排水管共97米，共计节约成本及人工费2.1万元。通过Revit软件的使用，发现机电安装与结构主体以及机电安装内部各系统之间碰撞72处，避免发生返工及不必要的损失，节约成本及人工费7.8万元.第二船部分BIM技术哗实施朗过程浩与解匙决方奇案第33页第二部裳分BIM技术实问施过程剖与解决喷方案优化阶呈段6第34页6工程按量统件计，河通过BI乓M模型舍提取功的料谁单，启指导情施工爷现场突所需乖物料持的进简场BIM模型中的舞清单算量软擦件中的嗓清单分阶共段统誉计工斗程量第二贩部分BIM技术振实施预过程亏与解肾决方躲案第35页第二钟部分BIM技术实傅施过程竖与解决厉方案四维施笼工模拟7第36页四维施铁工模拟杜—动画第二部滚分BIM技术锯实施狱过程期与解考决方鹿案第37页降低肉成本规8姻万元降低罗成本絮12晓万眼元薄壁柱节约工期5天拱形屋面节约工期7天通过夏以上污难点琴解决音，共店计节却约成唤本5党5.莫6万珍元降低弦成本滤6巴.6挺万呢元贝壳屋面节约工期6天降低盼成本油5.碑3万掌元降低成右本降9会万元波浪屋