智慧打造中國華融大廈

文｜本刊記者 寧冉

01 建筑效果圖

02建筑專業(yè)模型

03 結(jié)構(gòu)專業(yè)模型

04 給排水專業(yè)模型

中國華融大廈項目位于珠海市橫琴新區(qū)口岸服務區(qū)，由華融置業(yè)有限責任公司開發(fā)，中國電子工程設計院負責方案深化設計及施工圖設計。本項目總用地面積19926.24平方米，總建筑面積150062.05平方米，地上建筑面積100982.17平方米，地下建筑面積49079.88平方米，容積率為5.03。地上裙房三層，建筑高度為18m；1#酒店塔樓32層，建筑結(jié)構(gòu)頂板高度144m，建筑幕墻高度150m；2#辦公塔樓22層，建筑結(jié)構(gòu)頂板高度100m，建筑幕墻高度106m。地下三層，建筑埋深15.35m。

挑戰(zhàn)及解決方案

中國華融大廈項目規(guī)模大，屬超高層；造型新穎，形體雙曲切割；建筑集商業(yè)、辦公、酒店為一體，功能復雜；機電專業(yè)管線系統(tǒng)數(shù)量多，管線綜合布置繁瑣；專業(yè)內(nèi)及專業(yè)間協(xié)調(diào)交流頻繁。

具有以上的項目特點及技術(shù)困難，中國電子工程設計院選擇了應用BIM平臺來進行項目全專業(yè)三維設計。

BIM平臺設計流程總結(jié)

中國華融大廈項目三維設計流程采用項目BIM模型拆分；專業(yè)內(nèi)三維協(xié)同設計；專業(yè)間協(xié)同設計；全專業(yè)間三維綜合碰撞檢查。

中國華融項目根據(jù)方案設計單位提供的設計圖紙資料，分析總結(jié)并對建筑模型體量進行模型拆分工作。中國電子工程設計院根據(jù)項目功能分布、建筑體量造型及項目設計人員數(shù)量將建筑劃分成地上地下兩部分。地下部分兩名設計人員分別負責地下車庫與酒店服務管理用房的設計；地上部分設計人員，分別設計辦公塔樓與酒店塔樓。因此將建筑分成地上與地下兩個中心文件。地上與地下通過“Revit文件鏈接”的方式來進行專業(yè)內(nèi)的信息共享參照。而每個中心文件的兩個使用者之間通過“工作集”的方式來進行分工合作，每個中心文件根據(jù)實際情況來分成多個不同的工作集。依據(jù)本項目根據(jù)自身的特點，地上部分中心文件分為共享的軸網(wǎng)和標高、酒店塔樓、辦公塔樓、樓板、外立面幕墻及裙房六個工作集；地下部分中心文件分為共享的軸網(wǎng)和標高、地下室A區(qū)、地下室B區(qū)三個工作集，最終完成建筑三維模型設計。中國電子工程設計院建研院二所副所長張成戈表示：“BIM技術(shù)的應用重要的是使用人與設計人的高度一致，也就是說只有設計人自己在設計過程中使用BIM技術(shù)，才能真正發(fā)揮BIM技術(shù)的強大優(yōu)勢，真正做到協(xié)同中設計、設計中協(xié)同，提高設計的質(zhì)量與效率。設計人+BIM團隊不是設計院BIM技術(shù)的發(fā)展方向?！?/p>

05 暖通專業(yè)模型

06 電氣專業(yè)模型

07 機電專業(yè)完整模型

“工作集”的協(xié)同工作模式使設計人員可以及時更新并獲取最新信息，實現(xiàn)了信息共享的目的，提高了設計效率。

機電專業(yè)三維設計分別鏈接建筑基本模型作為底圖來搭建本專業(yè)的模型，在模型搭建過程中，各專業(yè)設計人員根據(jù)三維模型，能夠時時查找機電專業(yè)同建筑結(jié)構(gòu)之間以及本專業(yè)內(nèi)不同系統(tǒng)之間的碰撞問題，及時有效的解決問題，提升工作效率。三維的可視化，使設計師能夠直觀的感受管線在空間中的實際布置方式，為管線布置提供了更多的解決辦法。

在三維協(xié)同設計過程中，通過BIM設計軟件自身的碰撞檢查命令來進行檢查。首先各個專業(yè)通過Revit軟件，進行本專業(yè)內(nèi)部模型構(gòu)件間的碰撞沖突問題來逐一核查解決；然后專業(yè)內(nèi)部無問題后，把各專業(yè)模型鏈接合并成一個綜合模型，其中包括建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電所有專業(yè)模型構(gòu)件；其次將Revit模型導入Navisworks軟件中進行管線碰撞檢查，并生成檢測報告；最后依據(jù)檢測報告修改模型。Navisworks模型與Revit模型間有關(guān)聯(lián)性，檢測報告中的碰撞節(jié)點能通過Navisworks軟件及時返回到Revit模型中修改調(diào)整。

BIM平臺價值體現(xiàn)

BIM將專業(yè)、抽象的二維圖紙通過直觀易懂的三維模型，使專業(yè)與非專業(yè)人員可以共同對項目設計的合理性做出準確的判斷。比如復雜的樓梯空間設計，管線綜合在垂直方向上的排布，管線與結(jié)構(gòu)專業(yè)之間的碰撞等等，都可以通過三維模型直觀明了的觀察發(fā)現(xiàn)，并逐一解決。復雜的施工工藝流程可以通過三維可視化來進行動畫模擬，讓施工單位安裝工作方便快捷。

08 屋頂幕墻格柵示意

09 樓梯空間剖面示意

10 20層避難層綜合管線示意

11 管線間碰撞位置調(diào)整前

12 全年太陽總輻射

應用BIM技術(shù)進行局部的空間優(yōu)化設計。在傳統(tǒng)二維設計中，很難通過平面、立面、剖面發(fā)現(xiàn)在墻體與屋頂格柵發(fā)生了碰撞，而通過三維可視化設計便可以很容易的找到錯誤并優(yōu)化設計，同方案設計方進行溝通協(xié)調(diào)。

在三維協(xié)同設計中，階段性將多專業(yè)、多系統(tǒng)、多成員間各自獨立的設計成果統(tǒng)一在同一個三維操作平臺下，進行碰撞檢查，避免因誤解或溝通不及時造成不必要的設計錯誤。

總之，在該項目設計階段應用BIM平臺基本解決了項目難點，提高了設計質(zhì)量和效率，充分體現(xiàn)BIM技術(shù)的價值：可視化、參數(shù)化、協(xié)同設計。

建筑性能分析

中國華融大廈應用Ecotect Analysis及Project Vasari軟件優(yōu)化建筑設計方案，內(nèi)容包括：分析項目所處地區(qū)的氣候環(huán)境；分析建筑與周邊環(huán)境的陰影遮擋；分析建筑一年四季陰影變化過程；室內(nèi)功能房間熱輻射分析；室內(nèi)功能房間光照分布；外立面幕墻遮陽板分析；建筑周邊風環(huán)境氣流模擬；通過以上分析數(shù)據(jù)來完善優(yōu)化建筑后期設計，讓建筑達到綠色節(jié)能標準的最優(yōu)狀態(tài)。

通過分析幕墻受熱分布及遮陽板日照遮擋情況，讓幕墻設計的深化與整體體量同步進行，以實現(xiàn)一個統(tǒng)一的幕墻日照系統(tǒng)。幕墻不設遮陽百葉的日照分析顯示會出現(xiàn)過熱。而設有遮陽板減少玻璃直接受到日照的熱量。幕墻設計回應日照分析，結(jié)合低輻射玻璃和曲線遮陽板兩者來進行幕墻深化設計。夏季日照高角度確定遮陽板的間隔和波浪形狀。每個遮陽板深度直接回應空間免受日照的遮陽系數(shù)，讓遮陽板用量減到最少，從建筑物內(nèi)可看到開放景觀。

智慧建筑的期望

中國電子工程設計院希望BIM平臺能夠真正成為綜合性的設計信息處理平臺，并以其為中心來直接匯總信息、傳遞信息和共享信息，使所有的模型構(gòu)建在同一平臺上綜合處理，直接利用BIM平臺輸出設計成果，讓所有的項目建設成員在這個信息平臺上各取所需。希望能夠有更多的項目應用BIM平臺設計，來總結(jié)制定出適用于中國的BIM標準，完善BIM平臺設計流程?！癇IM技術(shù)的應用，能大大提高設計質(zhì)量，并為業(yè)主提供更高的附加值。相信隨著BIM輔助設計軟件的開發(fā)與應用，在幾年內(nèi)，BIM技術(shù)將在設計領域全面開花結(jié)果，并逐步取代現(xiàn)有的二維設計，其將是工程設計和管理領域的一次革命?！敝袊娮庸こ淘O計院建筑設計研究院二所總工吳耀輝總結(jié)說到，BIM技術(shù)將改變整個建筑產(chǎn)業(yè)鏈原有的工作模式。在行業(yè)新技術(shù)興起的時候，我們應保持清醒，扎扎實實地做好應用研究和標準化工作，在實踐中儲備技術(shù)，力求持續(xù)穩(wěn)健地發(fā)展。

13 建筑最佳朝向

14 建筑與周邊環(huán)境的氣流旋渦

15 全年的風速、溫度、濕度和雨量

16 全年溫度輻射柱狀圖

17無遮陽板熱輻射分布

18 有遮陽板熱輻射分布

關(guān)于中國電子工程設計院

中國電子工程設計院（CEEDI）是大型綜合性工程建設企業(yè)（集團公司），是國際咨詢工程師聯(lián)合會中國成員單位，國際污染控制協(xié)會聯(lián)盟理事國成員單位，也是中央管理的十家骨干勘察設計單位之一，具有國家認證的工程咨詢、工程設計、工程承包、建設監(jiān)理、造價咨詢等甲級資質(zhì)及電子工程專業(yè)承包（施工）壹級資質(zhì)。1997年通過ISO9001標準質(zhì)量體系認證。具有為工業(yè)建筑工程、民用建筑工程建設提供規(guī)劃咨詢，可行性研究，工程設計，工程施工，建設監(jiān)理，工程總承包等全過程和全方位、寬領域服務的綜合實力。