摘要：BIM的實踐項目中，通過業(yè)主、設(shè)計單位、施工單位不斷摸索，讓BIM技術(shù)開始有了實踐依據(jù)，為往后BIM在建筑領(lǐng)域的運用提供了經(jīng)驗參考。讓我們看看在不同的設(shè)計階段這些案例都給了我們怎樣的實踐經(jīng)驗。
BIM自被建筑業(yè)認識熟知以來，業(yè)內(nèi)對BIM的實用意義褒貶不一，如何正確合理地運用BIM技術(shù)成為諸多企業(yè)的困惑之處。隨著國內(nèi)多項重大建筑項目的開工建設(shè)，企業(yè)開始將BIM技術(shù)的運用納入建筑工程的工作范疇，試圖用BIM技術(shù)來解決實際問題。BIM的實踐項目中，通過業(yè)主、設(shè)計單位、施工單位不斷摸索，讓BIM技術(shù)開始有了實踐依據(jù)，為往后BIM在建筑領(lǐng)域的運用提供了經(jīng)驗參考。讓我們看看在不同的設(shè)計階段這些案例都給了我們怎樣的實踐經(jīng)驗。
設(shè)計階段
BIM與外型設(shè)計——武漢中心項目
武漢中心利用BIM的外型設(shè)計主要體現(xiàn)在基于BIM技術(shù)的參數(shù)化找形與幕墻設(shè)計。在BIM軟件中，按樓層高度對最終方案模型進行切片，生成每個樓層的建筑輪廓線，在生成的建筑輪廓線轉(zhuǎn)換進行參數(shù)化幕墻劃分。通過參數(shù)的設(shè)置和調(diào)整改變幕墻板塊的大小，并將單元體整合到建筑表皮中，最終確定以空間疊形的單元板塊擬合超級空間曲面，呈漸變型、非線性、錯縫式的空間錯臺變化。通過調(diào)整每塊幕墻玻璃的尺寸和撓度，對幕墻的板塊進行調(diào)整和優(yōu)化。將參數(shù)化生成的模型導入到AutodeskRevit軟件中，利用Autodesk Revit自帶的渲染器對三維模型進行渲染，導出三維軸側(cè)圖片，同時通過對Autodesk Revit導出DWG線性、線框的設(shè)置，導出塔頂部分的二維CAD剖面圖。
BIM與結(jié)構(gòu)設(shè)計——中國尊項目
中國尊整個塔樓呈中部明顯收腰的造型處理，這種處理方式對塔樓的結(jié)構(gòu)體系產(chǎn)生了重要影響，為了能夠?qū)Y(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行精確的建筑描述，特為“中國尊”量身定制了幾何控制系統(tǒng)。幾何控制系統(tǒng)控制了塔樓的整個結(jié)構(gòu)體系造型需求，同時也對建筑幕墻及其它維護體系進行了精確描述。幾何控制系統(tǒng)是以最初的建筑造型原型抽離出典型控制截面，以這些截面為放樣路徑，將經(jīng)過精確描述的幾何空間弧線進行放樣，由此產(chǎn)生基礎(chǔ)控制面。以基礎(chǔ)控制面為基準，分別控制產(chǎn)生巨柱、斜撐、腰桁架、組合樓面等結(jié)構(gòu)構(gòu)件，進而產(chǎn)生整個結(jié)構(gòu)體系。以這種方式產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)體系，是在建筑師和結(jié)構(gòu)工程師密切配合下進行的，充分滿足了建筑的造型需求，同時也實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)安全所需要的全部條件，為“中國尊”的項目設(shè)計與建設(shè)提供了最重要的技術(shù)保障。
BIM與機電設(shè)計——中國尊項目
“中國尊”作為一座超高超大的建筑，機電系統(tǒng)設(shè)計有著獨有的特點。其在豎向分區(qū)中，各區(qū)之間設(shè)有設(shè)備層，用來集中作為機電設(shè)備安放位置，同時，在地庫中也設(shè)有大量的核心機電用房。整個項目，機電設(shè)計大致可以分為三部分內(nèi)容：地庫核心以Autodesk Revit作為BIM平臺，對各種機電信息進行及時錄入，讓模型即時地反映各種機電情況，為機電綜合工作的展開創(chuàng)造了優(yōu)越條件。B007層的機電情況非常復雜，而層高相對較小，在這種不利的局面中，通過對各種機電管線的梳理，在保證滿足各種機電系統(tǒng)安裝、運行的狀況下，依然創(chuàng)造出一些可作為庫房的空間，使項目對業(yè)主的價值最大化。
BIM與深化設(shè)計——平安金融中心項目
設(shè)計到施工，中間總免不了一個重要的環(huán)節(jié)深化設(shè)計。在平安中心工程中，安裝公司與顧問公司攜手，將設(shè)計圖轉(zhuǎn)成基礎(chǔ)模型，在基礎(chǔ)模型上進行深化設(shè)計，最后導出綜合管線圖用于指導施工。設(shè)計院提供的基礎(chǔ)模型，為安裝公司的深化設(shè)計提供了很大的便利，尤其是過程中產(chǎn)生的變更，使模型修改非常方便。
BIM與前期性能分析——中國尊、武漢中心項目
消防性能 中國尊的消防性能化顧問通過Autodesk Revit軟件對首層大堂和標準辦公層等建筑典型部位，進行煙氣和人員疏散模擬，從理論層面對塔樓的安全性能進行了論述。同時對大樓在不同級別火災情況下的人員總體疏散情況進行了分析計算，針對性地做出電梯在疏散過程中的運行策略。
節(jié)能分析 中國尊作為北京新的地標建筑，在綠色和節(jié)能方面有著極高的設(shè)計要求。其節(jié)能顧問通過Autodesk Ecotect Analysis對塔樓標準層不同辦公區(qū)域的日照分析，提出室內(nèi)燈光設(shè)計的優(yōu)化方案，也對塔樓立面的遮陽構(gòu)件提出了相應的優(yōu)化策略。對冷卻塔的冷卻效果分析，保證了設(shè)計的運行效果。對大堂、觀光平臺等重要空間的氣流模擬分析，極大的提升了“中國尊”在空調(diào)設(shè)計方面的舒適性。
在節(jié)能方面武漢中心也做了很大努力，武漢中心的設(shè)計目標是達到國家綠色建筑三星級和美國LEED-NC金級。因此在設(shè)計的過程中，將BIM技術(shù)與綠色、低碳、環(huán)保相結(jié)合，研究與BIM直接相關(guān)的綠色建筑評選項目主要集中在節(jié)能與能源利用和室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量兩個方面。BIM與LEED評分項的結(jié)合點，通過多款軟件、不同的參數(shù)的設(shè)置，對建筑進行性能化分析，達到優(yōu)化設(shè)計的目的，BIM與LEED相結(jié)合，直接與間接影響的評分項高達四十多分，實現(xiàn)從無到有、從銅到銀、從銀到金、從金到鉑金的飛躍。
施工階段
平安金融中心——虛擬建造，BIM主導預制加工
超高層建筑一般都位于城市CBD地段，寸土寸金導致場內(nèi)面積狹小，而且當前我國的勞務成本正在持續(xù)拔高。場地制約和人工費用的不斷升高決定了工廠化預制、現(xiàn)場組合拼裝將成為以后施工企業(yè)業(yè)務發(fā)展的主流方向。在深圳平安金融中心項目中應用BIM技術(shù)進行虛擬建造，從施工的角度完成最終的深化設(shè)計之后，將模型構(gòu)件按照廠家產(chǎn)品庫進行分段處理，生成裝配圖紙后交付廠家進行生產(chǎn)。與廠家產(chǎn)品庫的共享既提高了模型的精準度，也打通了BIM到工廠的通道。
預制加工面臨的最大問題不在于工廠的加工能力，而是現(xiàn)場的施工條件。結(jié)構(gòu)尺寸是否符合設(shè)計要求，管線拼裝如何定位，偏差怎么消除，這些都將影響到組合拼裝的成功率。在該項目中，主要分三步走。第一步是模型設(shè)計階段，在保證建模精準度的前提下，充分考慮施工過程中的各種不利因素，如鋼梁的防火噴涂、各類檢修操作空間等，以合理規(guī)避風險；第二步是現(xiàn)場完成結(jié)構(gòu)施工后、預制加工前，應用全站儀等手段對現(xiàn)場進行校核測量。對于無法消除的偏差，將重新調(diào)整模型以滿足實際情況，再出裝配圖到廠家加工；第三步是現(xiàn)場安裝階段，對每一個點的精確定位是保證拼裝成功的前提。手工放線對于直管段偏差不大，拐角較多的成品管道用手工放線就極易出錯。該項目中將模型通過二次開發(fā)軟件轉(zhuǎn)換，使用機器人全站儀直接實現(xiàn)自動化放線，大大提高了定位的準確度。
項目管理
平安金融中心——追本溯源，BIM統(tǒng)籌信息管理
在施工過程中，安裝公司建立了一系列的BIM研究課題，針對室內(nèi)冷卻塔和風冷機組進行CFD氣流組織分析，合理規(guī)劃氣流導向，優(yōu)化制冷效果；搭建BIM云系統(tǒng)，提高BIM模型協(xié)同作業(yè)效率。武漢中心 武漢中心作為華東建筑設(shè)計研究總院原創(chuàng)設(shè)計的超高層建筑綜合體，建立了為業(yè)主、設(shè)計、施工等項目參與方提供BIM數(shù)據(jù)共享、信息交換的協(xié)作平臺，項目參與方能夠利用這個平臺及時、準確地進行溝通，達到協(xié)同工作的目的。
在AutodeskRevit軟件中安裝插件，將Autodesk Revit模型發(fā)布到網(wǎng)絡平臺，可以實現(xiàn)在線瀏覽、放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、移動、注釋、漫游等，還能將模型下載到本地，在本機上和移動設(shè)備上進行操作。
利用協(xié)作平臺進行協(xié)同設(shè)計，多個專業(yè)在同一平臺，同一服務器進行三維協(xié)同設(shè)計，有效地避免因溝通不及時造成的錯、漏、碰、缺等問題，不僅提高了設(shè)計的效率和質(zhì)量，而且提升了設(shè)計的品質(zhì)。不同專業(yè)在同一軟件平臺進行協(xié)調(diào)設(shè)計，可以實時發(fā)現(xiàn)專業(yè)間的碰撞問題，并及時地進行優(yōu)化和調(diào)整。將各專業(yè)模型整合在一起，進行管線綜合，并導出生成管線綜合平面和剖面圖，對各功能區(qū)進行凈空分析，有效地優(yōu)化凈空高度，滿足業(yè)主和設(shè)計的需求。