省会文化艺术中心“三馆”项目BIM应用

【摘要】2012首届“龙图杯”全国BIM（建筑信息模型）大赛三等奖获奖项目：省会文化艺术中心“三馆”项目BIM应用。

2012首届“龙图杯”全国BIM（建筑信息模型）大赛获奖作品展播：《BIM——建筑的“模拟人生”》 【点击观看】

一、项目背景

1、项目名称：省会文化艺术中心“三馆”项目
2、项目类型：文化类建筑
3、项目施工图设计单位：山东同圆设计集团有限公司
　　山东同圆设计集团有限公司是一家以建筑设计为核心的综合性工程服务企业集团，由50多年悠久历史的济南市建筑设计研究院改制、改革发展而成。公司具有建筑行业（建筑工程）甲级、城乡规划编制乙级、市政公用（给水、排水、热力）乙级、风景园林专项乙级、工程咨询（建筑、城市规划）乙级、房地产开发三级、施工图设计文件审查建筑工程一类机构等资质，承担着大型民用与工业建筑设计，城镇及住宅小区规划设计，楼宇自控与智能化设计，市政设计等业务。
4、相关软件应用：
　　Autodesk Revit Architecture
　　Autodesk Revit Structure
　　Autodesk Revit MEP
　　Autodesk Navisworks
　　Autodesk Ecotect Analysis
　　Autodesk project Vasari
　　Autodesk Design Review
　　Rhinoceros
　　Autodesk 3ds Max Design
5、BIM应用评价与反馈：
　　BIM是一种全新的对建筑项目管理和设计的方法，会带来整个建筑行业工作模式的转变。BIM的发展需要业主、设计院、项目管理、施工总包、分包、供应商等所有参与单位都贡献自己的力量。
　　　　　　　　　　　　——山东同圆设计集团有限公司董事长、三馆项目负责人　段　林
　　建设工程真正引入生命周期管理，才是提高效率、降低成本、保证质量行之有效的办法， Autodesk Revit系列软件是建设工程生命周期管理的中必不可少的BIM工具。
　　　　　　　　　　　　　　——山东同圆设计集团有限公司数字科技公司总经理　刘加森
　　BIM的应用让我们获益良多，从项目上来说提高了协同程度、避免了设计失误，减少了“错漏碰缺”，提高了项目设计质量，同时在施工配合、以及数字城市中的应用方面也积累到很多的实践经验。
　　　　　　　　　　　　　　　　　——山东同圆设计集团有限公司三馆项目经理　李云峰
　　基于三维的数字模型，利用Autodesk Revit平台整合所有可视和非可视的信息，满足不同专业的参与者在项目各阶段对所需信息进行搜索、编辑、存储和输出等操作。
　　　　　　　　　　　　　　　　　——山东同圆设计集团有限公司三馆项目助理　孙　苗
　　BIM为建设行业带来了更科学有效的组织形式和生产流程，但不能生搬硬套的盲目发展，只有不断地实践、积累、调整才能找出最适合自己的道路。在我们的实践过程中，Autodesk Revit系列软件的完整性和统一性为我们有效地协同、沟通生产、管理提供了巨大的支持，是应对BIM理念的绝佳生产平台。
　　　　　　　　　　　　　——山东同圆设计集团有限公司数字科技公司BIM经理　刘鹏飞
　　作为BIM工具，我们选择Autodesk Revit平台，主要是它不仅可以连接上下游的数据，还具有兼容并包的特性，且容易上手，比较容易被使用者所接受。
　　　　　　　　　　　　　——山东同圆设计集团有限公司数字科技公司BIM主管　王效磊
二、正文

　　　　　　　　　   省会文化艺术中心“三馆”项目

　　项目概况：
　　省会文化艺术中心“三馆”项目（简称 “三馆项目”）及配套包括：图书馆4万平米、群众艺术馆3万 平米、美术馆1.5万平米、配套公建22万平米、地下停车9万平米。其中地上建筑面积为22万平米，地下为18万平米，总建筑面积40万平方米。工程分两期施工，其中配套高层为二期工程，三馆项目为一期工程也是第十届中国艺术节重点工程。
　　该项目设计阶段参与方众多，施工阶段分包单位多，同时项目复杂设计和施工周期短。通过把BIM技术应用于该项目从而实现了辅助设计方案调整、辅助空间坐标定位、辅助设计出图，重点解决各专业间碰撞及管线综合设计， 全过程控制图纸质量，优化设计。同时还将应用扩展到了景观设计优化，室内精装修虚拟现实模拟等专项设计领域，保证了设计进度和质量。在施工阶段通过BIM技术对复杂空间进行了机电深化、重点、难点钢结构辅助施工指导，未来还要对舞台装修、升降等进行模拟。该项目需要完成BIM竣工模型，以为将来的运营打下基础。

图1 “三馆”鸟瞰图

图2 “三馆”透视图

　　BIM的实际应用
　　在三馆项目中，项目团队为解决设计周期短、项目复杂的难题，在设计初期就利用BIM技术进行各专业协同设计和辅助出图工作。在施工阶段解决了幕墙和钢结构冲突、复杂空间机电深化的工作，保证了设计进度和项目施工进度。在取得BIM应用实际项目经验的同时获得了业主、施工方、项目管理方三方的一致好评。
　　BIM工程设计应用：
　　在三馆项目的设计过程中，Autodesk Revit系列软件和犀牛软件的很大程度上减少了一些低级错误，方便了异形建筑平、立、剖出图，提高了设计质量，提高工作效率、保证了设计进度。更改变了项目团队的工作方式。其主要表现在以下几个方面：
　　1、各专业BIM模型：
　　通过各专业BIM模型的创建，可以辅助各专业解决难出图的问题。
　　2、可视化设计：
　　BIM在设计阶段介入，其可视化特性，让参与设计的各方人员，更好的理解和优化设计，特别是一些空间效果推敲和钢结构优化上有着突出的表现；也让各专业的协作更为高效。
　　3、管线综合：
　　因三馆项目特别是该项目中的美术馆项目斜柱较多，造成了设备专业和结构柱打架的情况。针对硬碰撞项目组指定了相应的碰撞分类和优先解决方案。
　　4、绿色设计分析研究，使整个设计得到优化：
　　通过Autodesk Ecotect、Project Vasari、pathfinder 等分析软件，可以做出各种风、声、光、热和人流疏散模拟。这些模拟为设计优化带来了依据。
　　5、通过景观三维设计工具结合BIM模型快速准确的实现景观可视化设计：
　　借助BIM模型结合景观三维设计工具，可以实现景观三维可视化，为景观设计的方案优化和方案展示带来了便利。

 图3  Autodesk Revit整体建筑BIM模型

图4  Autodesk Revit地下二层各专业综合BIM模型 

图5  Autodesk Revit美术馆BIM综合模型分解图

 图6 美术馆立、剖面图
 

图7 景观成果展示

　　BIM施工阶段应用：
　　BIM技术在施工上应用主要是体现在可视化控制，便于各方协调，在一些重点、复杂空间机电深化和钢结构安装上有着重要的作用，鉴于三馆施工总包是两家单位和分包商众多的现实情况，同圆BIM作为业主的BIM咨询顾问，利用BIM技术为施工顺利进行提供了众多帮助主要体现在以下几个方面：
　　1、利用软碰撞功能解决钢结构和幕墙打架问题
　　三馆项目由于施工周期短，钢结构安装采用了工厂预制加工、现场安装的形式，这样对后期的幕墙安装带来一些不可预知的问题。由于幕墙安装要求与钢结构的距离至少350mm，于是在施工前我们采用Navisworks的软碰撞功能，检查钢结构与幕墙间距是否满足要求，在施工之前把该问题解决。
　　2、施工现场指导
　　分包众多为机电安装带来很大的不便，为了便于工人理解管线排布我们利用BIM技术进行了管线三维大样出图和漫游动画的形式为现场提供服务。
　　3、机电深化设计
　　由于三馆功能要求，其大多空间是大空间，这样机电多数分布在走廊内，对机电安装带来严峻的考验，为了满足净高要求，利用BIM技术对走廊进行了机电深化工作，特别是配套东走廊，各种管线达13类，且进房间支管众多。正如施工单位所说他们已经不知道怎么来排布才能满足净高要求。我们借助BIM工具实时调整、且实时查看调整后效果，按时完成机电局部深化的工作，满足了施工方和业主方的要求，保证施工顺利进行。
　　4、BIM精装模型
　　BIM模型延续性应用使得一模多用在三馆项目实施中得到切实体现，BIM模型的精细准确也使虚拟现实的质量有了巨大提升，使虚拟现实有了准确的表现力和说服力，突出应用表现在室内精装修。

图7 钢结构与幕墙软碰撞

  图8 硬碰撞部分示例图

图9 三馆项目碰撞检查处理指导手册

 图10 BIM模型指导施工

图11 某走廊BIM剖面图

图12 某走廊施工指导动画

图13 群星剧场精装模型展示

　　BIM技术在本项目中的应用难点：
　　因该项目体量大、内部空间较复杂，且服务于设计和施工两个阶段，在应用过程中还是遇到一些问题：
　　1、多软件数据交互问题：
　　没有超级工具也不可能有，所以在这样的情况下，需要多软件结合使用，这样就带来数据信息传递过程中的丢失问题，我们也只是研究形状的交互，在信息上的交互还较难以实现，这也是我们继续研究的方向。
　　2、模型延续性的问题
　　如何让阶段的模型单一化，减少重复性工作，不仅是软件的问题，更是管理和组织上的问题，尽管我们在三馆项目中已经多少改变了些传统工作流程，但还远不够，还希望更深入地研究合理高效的工作流程和组织结构。
　　BIM技术应用展望：
　　BIM技术随着应用的深入其作用也越来越大，涉及面也越来越广，通过本项目的深入实践，原先设计模式下松散的、孤立的工作流程变成并行、交互、融合的形式，数据、图形的修改，与各方的沟通交流都快捷简便。利用BIM技术，山东同圆保证了工作的顺利完成，提高了山东同圆设计的质量与效率，同时获得了业主、施工方、项目管理方的三方肯定。今后山东同圆将持之以恒的深入探索BIM的实际应用价值，将BIM落到实处，用踏实的工作来推进BIM的应用，BIM的时代来临了，让大家共同努力，为BIM的发展做出应有的贡献。

筑龙网版权作品,转载时请注明来源为筑龙网,否则将追究法律责任。