本文源自微信公众号：鲁班工程顾问

云南昆明滇中新区为我国第15个国家级新区，坐拥我国第四大国家门户枢纽机场——昆明长水国际机场。在滇中新区核心空港经济区，有一重要的文化交流休闲中心，是带动昆明文化产业发展，促进昆明对外文化交流，促进区域经济繁荣的重点项目。

一、项目概况

项目总建筑面积为10.029万m²，总投资约17亿元。项目整体设计3个圆弧形的建筑，其中3#秀场为2000座的大型观演建筑，具有国内大剧院最先进的设备和功能组成。

项目重难点：

整体项目为苍龙戏珠，双圆弧形造型；其钢结构、幕墙生产安装复杂。秀场幕墙为双层表皮结构，外层为穿孔铝板幕墙，内层为玻璃幕墙，外观为螺旋上升造型。商业屋面为飘带式扭转金属屋面，屋面钢结构造型为飘带式空间扭曲结构 。

二、BIM制度建设

1、组织架构

项目成立BIM工作小组，按专业分为幕墙、钢构、机电、结构、建筑专业，BIM小组负责开展各专业BIM应用，由公司BIM中心提供技术支持。

2、管理体系

项目小组根据昆明文化广场项目特点，编写BIM应用策划方案，贴合项目及现场BIM管理，推动BIM在项目的进展。

3、技术路线

根据项目施工重难点及其他应用，编写整体技术路线，明确思路，便于推动BIM应用在项目落地。

三、BIM应用实施

1、钢结构施工深度应用

钢结构工程特点：

u钢结构高度：秀场结构高度47.9米，1#商业结构高度53.3米，2#商业结构高度17米；

u结构类型：钢框架结构体系+BRB屈曲约束支撑，秀场包含大型焊接球网架，1、2#商业屋面造型为飘带式空间扭转结构。

复杂节点优化：

对屋顶扭曲结构的复杂节点的优化，使构件加工便于现场安装，优化后的节点可以提高钢结构安装的便捷性，从而提高施工的效率，加快现场施工进度。空间节点优化节点158处，梁重叠优化46处。

BIM辅助施工方案优化：

 1#商业钢构件重量普遍超过13吨且范围达7000㎡，起重吊装难度大，通过BIM建模软件强大的过滤功能，对特定重量的构件进行过滤，以此为依据制定局部逆作法施工方案，减少设备投入，使施工变得更加安全、更经济、更快捷。

2、幕墙施工深度应用

幕墙工程特点：

u幕墙高度：秀场48米，商业54米

u幕墙类型：双层表皮结构，外层穿孔铝板幕墙，内层玻璃幕墙；每块铝板的开孔大小数量均有不同，商业屋面为飘带式三维空间扭转金属屋面。

参数化模型搭建

项目设计造型以苍龙戏水为主题，龙尾部位自秀场盘旋向下，连接2#商业部位的龙身及1#商业部位的龙首。蜿蜒的造型使整体外立面幕墙呈现为复杂的空间曲面。

现场难点：秀场及商业的幕墙、屋面表皮均为空间曲面造型，难以指导材料加工及现场精确定位安装。

解决方案：用幕墙软件+GH参数化设计方法，清晰划分幕墙板块，精准控制幕墙系统加工与定位精度。

幕墙精准高效下料+CAM加工程序与数控加工设备的对接：

本项目幕墙包含大量空间曲面构件，应用GH自编程序从模型中自动提取面板的尺寸数据并标注显示，同时将尺寸数据提取至外部表格实现模型与标注、模型与表格的数据联动，提升设计效率和数据准确性。

3#秀场圆管相贯线较多，将深化后的模型转化成CAM可用文件，导入专用数控系统，实现模具板毫米级加工精度。

定位点三维坐标导出：

通过参数化模型，编写程序提取构件控制坐标数据，确保幕墙构件及面板采用三维控制点定位精准安装。

现场难点：屋面，秀场等曲率变化大，板块及龙骨定位繁琐复杂。

解决方案：用BIM模型，导出三维控制点用于现场构件安装定位，保证施工质量。

3、机电施工深化应用

机电工程特点：

u排布要求：1#商业、3#秀场整体建筑构造为圆弧形，现场以11.25°为固定弯头角度，沿圆弧端切线布置管线。

u吊架要求：项目整体采用综合支吊架吊装管线，以地下室为例，整体梁分部无序增加了管道布置及支吊架安装难度。

确定弧形走道管线排布原则：

1#商业、3#秀场走道根据建筑布局为圆弧形。根据现场实际定制弯头尺寸，及弧形设计角度原理，确立以11.25°为管线弯通角度，沿切角线进行管综排布。

净高优化：

1#商业、3#秀场走道区域，空间有限管线密集，净高要求高，存在多处净高不足的问题，协同设计单位共计对5处部位提出解决方案，确保净高满足设计要求。本项目总计解决净高问题58处。

 综合支吊架应用：

项目BIM小组在既有管综模型的基础上利用BIM技术进行优化，通过前期建立综合支吊架的BIM模型，进行相应的受力分析，出具图纸，建立施工样板，并报甲方审核，最终进行落实实施的工作流程，来完成综合支吊架的优化施工。经现场样板区域安装，效果良好。

管综成果可视化验收：

通过三维展示软件对地下室走道及行车道管线排布情况开展第一人称漫游可视化交底，降低沟通成本，更易发现问题，提高成果验收会议的效率。

四、BIM综合应用

1、BIM辅助图纸会审

通过BIM模型校核涉及图纸，随着项目深入，共计举行3次图纸会审，核对图纸设计不合理的部分，在现场施工之前提前发现问题。避免施工过程中设计多次修改及现场返工，减少现场返工，降低工程建造成本。本项目共查出标注类问题123个，碰撞类问题85个，功能类问题34个。

2、复杂节点深化应用

现场难点：地下室砼结构存在大量异形节点，难以精确指导模板加工制作。

解决方案：运用BIM模拟节点，并运用Dynamo快速输出节点尺寸属性参数，用于指导现场模板加工安装。

3、虚拟施工样板模拟

现场除设置常规的施工质量样板外，同时运用BIM可视化模拟技术，运用revit建立施工质量样板模型，通过lumion导出全景图片，运用720云处理生成虚拟质量样板模拟，并结合VR技术进行展示。

五、BIM创新应用

1、三维激光扫描

三维激光扫描技术具有非接触性、快速性、数据采集高密度性、全数字化的特点：

为了满足工程的测量精度要求，在现场布设高精度的基准控制网。

（1）充分考虑通视、覆盖、测站距离、建筑物拐角、测量精度等情况选择合适的测量控制点。

（2）保证在每个扫描的架站区域都有高精度的控制点供扫描仪使用。

（3）测量标志点布设：根据现场踏勘的结果以及规划好的布设点，将平面和标高控制点在现场进行埋点布设的相关工作。

根据前期勘察好的站点，采用徕卡机器人（TS30），徕卡三维激光扫描（RTC360）对现场钢结构三维激光扫描。该项目的扫描重点为外幕墙主体结构。围绕建筑主体一周扫描，将大部分内部结构扫描完整，屋面部分扫描钢结构底部，通过钢梁的规格反推顶面的点云。

2、曲面幕墙三维可调连接件

构件介绍：包括铝合金圆形平台，安装在铝合金平台底部，用于多自由度调节的不锈钢球铰装置、以及支撑球铰装置用于竖向升降调节的底座装置。属于曲面金属幕墙安装技术领域。

功能介绍：实用新型连接件属于曲面金属幕墙安装技术领域，结构简单、施工简便,用于拟合曲面的三角形平板交接部位的连接，可有效吸收在安装过程中存在误差和变形量,提高曲面幕墙的安装精度。

六、应用效应

通过应用BIM技术，为昆明空港文化广场项目带来的效益主要体现在两个方面：

1、工作效率提升

（1）减少沟通成本。利用BIM立体可视化的特点，对设计图纸和施工方案进行交底，便于管理人员及施工班组能够充分理解，提高沟通效率。

（2）在现场施工进度上，利用BIM技术提前解决各类碰撞、误差、错误等问题。减少现场返工率，加快施工进度。

2、经济效益

通过引入BIM技术，提升了精细化管理的能力。传统的项目管理，有预算员分析计算数据，数据在计算稿上，要花很长时间才能出来一些汇总数，数据粒度、数据及时性、短周期多维度方面都难以满足项目全过程精细化管理的需要。BIM数据库的创建完全改变了这一现状，通过建立数据库，实现各管理部门对各项目基础数据的协同和共享，大大加强总部对各项目的掌控能力。

七、结语

昆明空港文化广场项目利用BIM技术，从技术施工到现场管控，利用BIM技术的可视化、协调性、模拟性、可出图性等特点。项目管理人员可以随时随地从BIM模型中调用所需要的数据进行多算对比，实现施工中的动态成本管控。加快项目进度，避免材料浪费，大幅提升了项目精细化管理水平，为企业创造了价值。

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