一、项目简介

　　昆山微（笑）校过渡性项目作为柏庐实验小学分校区、机关幼儿园过渡点，是开发学校建设新模式、应用新技术的现实样本。为尽早让学生用上高安全、高科技、无污染的新教学楼，项目采用了装配式建筑的“魔法”。模块化拼装式构造工艺，“像搭积木一样建房子”，真正实现了“工厂智能化制造、现场装配化施工”，以BIM平台作为载体，设计适宜生产、运输和吊装的多面体空间模块，在工厂生产线上1:1精准制造，从设备安装到内部管线布设和装修都精确到毫米级精度。同时，将建设时间有效减少50%以上、装修周期缩短60%、现场劳动力减少70%、现场节水70%、现场节电70%、减少现场建筑垃圾85%。

　　二、项目特点

　　昆山市老城区土地资源紧张，教育配套设施与土地资源紧张的矛盾日益凸显。为解决政府痛点难点，我们提出“闪建学校”的想法，采用模块化建筑，利用老城区零星闲置用地建设过渡学校。项目总占地面积13828.85㎡，总建筑面积17340.64㎡，共有5栋单体。幼儿园和小学为4层大模块装配建筑，办公楼为6层改造楼，泵房为混凝土结构，门卫室为钢结构。项目采用工程总承包EPC管理模式，通过全过程“BIM+智能建造”技术应用，实现项目提质增效。

　　本项目作为苏州首个装配式校园工程，采用全模块化建筑，装配率达到90%。

　　项目工期非常紧迫，2021年12月22日可行性研究报告才通过，工程要求在2022年9月达到入学条件，3、4月份上海疫情又导致项目停摆50天。

　　项目为EPC项目，包括混凝土结构、钢结构、模块建筑、装修、幕墙、机电等多个专业，施工技术复杂，组织协调难度大。

　　三、基于BIM的设计优化

　　1．方案优化

　　通过方案模型与业主进行沟通交流，能够根据业主提出的要求进行快速调整修正模型，提高了沟通的效率，缩短方案确定的时间。模拟教室内装饰布置，对灯光、材质及天气情况进行分析，优化装饰材质和灯具参数。

　　2．日照分析

　　对学校进行日照分析，对冬日日照时长不足情况，通过改变活动场地进行优化。 

　　3．风环境分析

　　学校室外学生活动场地多，对风环境要求高，通过软件模拟周围风环境影响，通过问题优化建筑景观设计。

　　4．结构分析

　　搭建结构设计模型，经三维建模计算，结构体系能够满足规范要求。设置抗震缝，对结构进行拆分，采用4层模块化钢结构体系，局部采用钢框架结构。

　　5．三维审图

　　项目综合各专业模型，通过三维视角进行模型高效审核，可以快速发现图纸中存在的“错漏碰缺”等问题，做到设计问题前置。

　　四、基于BIM的智能建造

　　1．模块一体化集成

　　为实现最大装配化、工厂数字化和加工智能化，通过BIM集成模块内各专业，进行一体化深化设计。

　　根据房间功能特点和尺寸等，进行模块的拆分深化，优化模块钢结构连接，减少模块种类。再集成建筑、装饰、机电各专业进行一体化深化设计，同时考虑模块之间的连接方式，使每个模块都是一个高度集成的制造单元。

　　各模块单元均可统计物料清单BOM表，用于工厂材料采购和加工制造；可以导出加工图纸和数控文件，实现智能下料和加工，把建筑、机电和装饰施工等工作搬到工厂完成。

　　2．钢结构深化

　　一层架空区域钢结构提前考虑管道穿梁，对穿梁部位钢结构进行细部优化，解决净高不足问题。

　　优化模块与钢结构、模块与模块之间钢结构连接方式和屋面钢结构体系，最大化实现钢结构的工厂化制造和现场的装配式安装。

　　3．幕墙智能模块

　　通过深化，把传统铝板幕墙深化成钢结构、铝板一体化的幕墙智能模块，在模块深化时就考虑到幕墙的装配式安装，真正实现工厂数字化加工和现场快速建造。

　　4.装饰集成应用

　　对精装基层和面层进行深化和排版，集成各个专业，岩棉、基层水泥板和水电管线在工厂完成作业，面层装饰在现场完成安装；利用BIM模型制作三维节点和交底书，进行现场交底。

　　五、基于BIM的精细化施工

　　1．模块工艺模拟

　　根据模块单箱实施计划，对整个模块的工厂制造过程制作BIM工艺制造模拟视频，指导工厂加工。

　　2．模块吊装模拟

　　利用BIM平台进行进度模拟，对项目进度进行管理，同时可以模拟模块施工，优化吊装顺序。

　　所用模块最大重量达19.2吨，需合理优化吊梁设计；同时根据模块尺寸重量选择适配的起重机和吊梁，模拟起重机布置和吊装施工，进行碰壁分析，减少吊装安全隐患。 

　　3．场地规划

　　利用无人机搭建现场实景模型，整合项目场布模型，对大型设备布置和车辆行走进行提前模拟，优化场地布置，解决老城拥堵、场地不足问题。

　　4．深基坑方案

　　微笑泵房集水井位置最大挖深达7.5m，西北侧为围墙，东侧为小学，通过BIM搭建深基坑方案，提前模拟深基坑施工，制作三维交底书指导施工。

　　5．物料管理

　　利用BIM平台二维码功能，对模块进行物料跟踪管理，每个单元模块可以通过平台生成唯一二维码，现场人员可通过手机扫描模块上的二维码，进行现场物料状态实时更新，通过平台可查看项目材料所处状态及各种材料的统计数据，以便实时把控项目整体情况。

　　六、 BIM创新应用

　　1.吊装临边安全

　　模块吊装的高处和临边作业有别于传统的建筑结构，是一个新的安全问题。我们在模块BIM深化设计时进行提前考虑，模块上深化预留连接件，设计好连接方式，定制专用固定卡具。

　　2.旧改应用

　　利用实景模型对旧改办公楼工程量进行统计，可以快速测量旧改建筑表面面积和改造成本。在实景办公楼模型上放置吊篮，进行吊篮布置和方案模拟。

　　3.BIM+5G巡查系统

　　基于BIM+5G技术，将无人机巡航画面实时链接到智慧建造管理平台，使项目和公司可同步远程巡视现场；项目管理人员可通过扫描二维码实时进行直播分享，直播系统同时提供了截图标注功能，可将问题画面导入到安全管理系统，形成整改任务记录。

　　4.智慧云观摩

　　鉴于疫情期间常态化管理情况，项目搭建智慧云观摩系统，通过轻便二维码展示项目建设亮点和新技术，吸引了一大批建筑同行的关注。

　　七、 BIM经济效益分析

　　项目BIM+智能建造应用得到社会各界高度重视，举办观摩2次、领导视察8次，新闻报道10余次。

　　利用BIM+数字化，工业化，智能化的生产方式把传统工地85%作业量搬到了生产车间，仅用二十天时间就完成了学校主体模块的建设，总计五十天完成了教学楼的主体建设及精装交付，真正地实现了“像造汽车一样造房子”。目前项目主体结构已竣工，将于明年春节后迎来第一批学生。