BIM技術(shù)在某大型購物中心地庫的設(shè)計應(yīng)用研究

劉春艷

(北京建設(shè)數(shù)字科技股份有限公司，北京 100048)

BIM技術(shù)在某大型購物中心地庫的設(shè)計應(yīng)用研究

劉春艷

(北京建設(shè)數(shù)字科技股份有限公司，北京 100048)

以北京某項目為背景，討論通過在設(shè)計階段引入BIM技術(shù)解決大型購物中心地下停車場建筑工程及標識導(dǎo)視、交通等專項設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)的設(shè)計問題，介紹BIM在各專業(yè)設(shè)計糾錯、機電管線綜合、凈高分析、車位評估以及標識導(dǎo)視設(shè)計等方面的應(yīng)用。

BIM； 地下車庫； 建筑設(shè)計； 標識導(dǎo)視設(shè)計； 交通設(shè)計

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.06.21

引言

作為疏解北京人口的一項重要措施，北京五環(huán)內(nèi)限制新建大型商業(yè)辦公等大型人員密集場所，今后越來越多的購物中心將聚集在郊區(qū)。對于這些購物中心來說，私家車將成為重要的交通出行方式。目前很多購物中心更多關(guān)注地上商業(yè)空間品質(zhì)，忽略了地下停車空間，造成了顧客停車不易，找車更難。因此購物中心停車場的配置對顧客而言將是購物體驗感的重要組成部分[1]。

大型購物中心地下除了地下停車場，功能上通常還會設(shè)置地下商業(yè)、各類設(shè)備機房、商業(yè)庫房等。除了傳統(tǒng)的建筑、結(jié)構(gòu)、水、暖、電、智能化設(shè)計，還有精裝、導(dǎo)視、交通、燈光等專項設(shè)計。多專業(yè)設(shè)計協(xié)同需求及有限的設(shè)計周期，導(dǎo)致設(shè)計圖紙中問題較多，現(xiàn)場施工過程中設(shè)計變更數(shù)量多、金額大，項目質(zhì)量控制難度大。本文以某項目為例，討論BIM技術(shù)在大型購物中心地庫工程及導(dǎo)視設(shè)計的適應(yīng)性研究。

1 項目工程概況

北京某項目位于北京市大興新城核心區(qū)，與地鐵4號線生物醫(yī)藥基地站一體化設(shè)計，集購物、餐飲、娛樂、休閑于一體的高品質(zhì)購物中心，項目建面24×104m2，其中地上4層地下3層。本項目地下功能復(fù)雜，車位多，交通壓力大，多專業(yè)協(xié)同設(shè)計需要統(tǒng)一信息平臺。因此，在施工圖設(shè)計階段之初就引進某大型設(shè)計集團，為本項目設(shè)計工作提供BIM咨詢工作。并依據(jù)項目特點及實際需求，設(shè)定“建筑工程優(yōu)化”和“導(dǎo)視設(shè)計優(yōu)化”兩大板塊為工作重點。其中建筑設(shè)計優(yōu)化主要包括：方案可視化、設(shè)計校核、管線綜合、凈高分析、車位評估這五項重點應(yīng)用。標識導(dǎo)視設(shè)計優(yōu)化主要包括：地庫動線分析與優(yōu)化、地面、墻面標識優(yōu)化和吊牌標識優(yōu)化。

2 BIM工程優(yōu)化工作流程

在本項目中，我們針對BIM工作流程進行了適當?shù)膬?yōu)化，優(yōu)化后各參與方的職責如圖1所示：

圖1 各參與方職責

3 建筑工程優(yōu)化

3.1 可視化交流

BIM技術(shù)的特點之一就是三維可視化。原本二維的、抽象的圖紙，通過搭建BIM模型，轉(zhuǎn)換成為三維可視化模型。之前看一個復(fù)雜的節(jié)點，不僅需要看設(shè)計說明文字、平面圖、剖面圖詳圖等，更要參考多專業(yè)圖紙。通過BIM模型，可以將所有圖紙信息通過信息構(gòu)件的形式生成信息模型，一個模型包含了上面所有信息。大家在方案交流的認識就是在同一平面基礎(chǔ)上，避免了因圖紙局限導(dǎo)致的溝通障礙，大大提升了整個項目全過程的溝通效率[2]。

3.2 設(shè)計校核

圖2 二維圖紙與三維模型對比

在施工圖設(shè)計階段，由于商業(yè)項目設(shè)計周期短且多專業(yè)交叉，設(shè)計圖紙質(zhì)量問題較多，比如建筑結(jié)構(gòu)不交圈、機電平面圖與系統(tǒng)圖詳圖不符等多種設(shè)計問題。這種問題如果不及時解決，會嚴重影響施工進度和成本。通過BIM技術(shù)，該項目分層分專業(yè)建造BIM模型，通過模型搭建，能夠有效地發(fā)現(xiàn)平立剖及詳圖等不一致的地方，發(fā)現(xiàn)后通過設(shè)計協(xié)同加問題報告的形式，將問題反饋給各專業(yè)施工圖設(shè)計師，修改設(shè)計圖紙，達到提升設(shè)計質(zhì)量的目的。本項目在設(shè)計過程中進行了多次工作站模式，BIM設(shè)計師與施工圖設(shè)計師一起工作校核，從而避免了大量設(shè)計變更。截止到該項目開業(yè)，由于圖紙自身錯漏碰缺產(chǎn)生的變更數(shù)量與其他同類項目比較，減少了70%的變更數(shù)量，為甲方節(jié)約了大量成本。

3.3 管線綜合

二維管線綜合又稱“疊圖”，從名稱就可以看出，是將各專業(yè)平面圖疊在一起進行管線綜合排布。對于建筑形式簡單，機電管線稀疏的項目，這種方法尚可勉強勝任工作，但是對于大型購物中心的地下停車場而言，在大量高低梁、斜梁密布，一條管廊動輒幾十根管線的情形下，顯然已完全無法滿足精細化設(shè)計的需求了[3]。

而BIM軟件REVIT發(fā)揮了在模型出圖方面的優(yōu)勢，可以將各專業(yè)模型搭建好后進行管線綜合工作，然后直接出剖面圖、管綜平面圖，大大節(jié)省了管綜的時間和提升了管綜的精度。圖2為基于二維CAD設(shè)計的管終圖紙和BIM管線綜合模型。

3.4 凈高分析

對于購物中心而言，滿足一定凈高，從而保證購物體驗感則是所有商業(yè)運營方的共性需求。購物中心地下主要包含停車場、車道和機房以及部分商業(yè)等功能區(qū)域。傳統(tǒng)圖紙凈高分析通常根據(jù)設(shè)計師經(jīng)驗，每個重要走廊選擇一個點位，繪制剖面圖。這種凈高分析有以下幾個弊端：

(1)以點代面

一般一層3×104m2的地下室，施工圖設(shè)計單位會繪制十幾個剖面。一個走廊一般只有一個剖面。而機電管線、建筑、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性因素，只通過繪制部分剖面無法準確得出一個走廊的真實凈高情況；

(2)平面剖面不一致

在以往實際項目中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，剖面所表述的建筑結(jié)構(gòu)機電情況與平面圖并不一致，常常出現(xiàn)平面圖的專業(yè)系統(tǒng)在剖面中漏畫，或者一些斜梁協(xié)助，在剖面中沒有考慮。這些因素都會導(dǎo)致剖面圖信息的不準確，得出的凈高分析往往與真實情況存在較大誤差。而BIM模型搭建相當于在電腦中根據(jù)設(shè)計圖紙進行的虛擬建造，三維管線綜合不是考慮某些關(guān)鍵點，而是通盤考慮，所以得出的凈高分析準確度要遠高于僅在二維平面上做出的凈高分析。

3.5 車位評估

這里所說的車位評估主要針對地下車庫停車以及取車的分析。在地下柱網(wǎng)設(shè)計時，設(shè)計都會結(jié)合使用需求并考慮成本來設(shè)置合適的柱網(wǎng)間距。但從以往的案例中我們不難發(fā)現(xiàn)，地下車庫停車取車難時有發(fā)生，除了柱網(wǎng)設(shè)置不合理外，更多情況下是一些其他因素干擾導(dǎo)致的。比如：由于車位緊鄰各種風機房從而影響旁邊車位的凈高； 由于消火栓布置不合理擋住車門開啟； 個別車位緊靠墻邊，缺少停車余地； 由防火卷簾的安裝占據(jù)車位空間； 車位正中間有集水坑，影響觀感等等[4-5]。

結(jié)合BIM三維直觀可視，數(shù)據(jù)準確的特點，我們可針對性地進行全面車位分析。在設(shè)計階段就保證我們后期每個車位的良好的使用情況，比如柱間距為5 300mm。為驗證大尺寸車型的車位使用情況，BIM咨詢團隊通過模型進行了模擬驗證，動畫中模擬車輛為豐田SUV及保時捷911。車型尺寸分別為4 650mmx1 825mmx1 690mm和4 550mmx1 808mmx1 310mm。結(jié)論為： 1 800mm及以下車寬車型進出車位無影響。1 800mm至1 900mm車款車型進出車位有一定影響但仍能正常進出。超過1 900mm車寬的車型進出車位及車門開啟均有較為嚴重影響。

圖3 BIM車位分析對比

4 標識導(dǎo)視優(yōu)化

4.1 標識分類

地下車庫標識按照安裝位置主要可以分為四類：墻面標識、地面標識、柱面標識、吊掛標識。

4.2 常規(guī)標識導(dǎo)視設(shè)計的弊端

目前導(dǎo)視設(shè)計中因為規(guī)劃設(shè)計理念落后、設(shè)計手段限制、設(shè)計流程不合理等因素。購物中心停車場標識系統(tǒng)存在較多問題，如停車難、找車難，流線混亂，找不到出口等。主要表現(xiàn)標識的布點規(guī)劃、標識的外觀造型設(shè)計、標識的版面信息內(nèi)容及展示性、環(huán)境照明和標識尺寸這幾個方面[6]。

(1)動線規(guī)劃不合理

受到平面布局的影響，B1層的停車區(qū)域呈現(xiàn)啞鈴型，在做平面柱網(wǎng)布置時，在較為復(fù)雜的位置未考慮個別柱子對動線的影響，導(dǎo)致車量在部分重要路線需要急轉(zhuǎn)彎。

(2)車流動線上標識缺失

在停車場標識系統(tǒng)設(shè)計中，在行車關(guān)鍵路徑要有清晰持續(xù)的標識指引幫助駕駛員迅速找到目標區(qū)域，相反，關(guān)鍵點位的標識缺失會造成購物者的困惑。

(3)標識信息密度不均衡

當駕駛員在進入停車場、下車尋路過程中，會發(fā)現(xiàn)不同的位置，標識布點的數(shù)量不盡相同。道路上標識間隔大，停車場標識密度大，下車尋路時標識密度更大，離開停車場標識密度變小。標識信息的缺失會產(chǎn)生問題，標識信息密度過大也會產(chǎn)生問題[7]。

(4)停車場標識點與動線矛盾

標識布點，要點線面結(jié)合，導(dǎo)視牌是點，導(dǎo)向標識是線，樓層平面索引是面，通過平面的標識構(gòu)筑一條立體的動線。按照車、人的行為節(jié)點布置標識，在需要標識的地點和時間來布置適當?shù)臉俗R。標識布點的管件在于動線分析。標識布點不合理，會導(dǎo)致車流動線與客流動線出現(xiàn)沖突； 車流動線不唯一時，會造成標識布點混亂[8]。

(5)停車場標識信息不協(xié)調(diào)

大興地下停車場在空間之中有大量標識，包括車流標識和人流標識，包括地面標識和柱面墻面標識。實施過程中會發(fā)現(xiàn)，標識位置互相覆蓋，標識信息不符甚至互相矛盾。

4.3 BIM標識導(dǎo)視工作流程的優(yōu)點：

(1)設(shè)計提前

借助BIM平臺，標識導(dǎo)視設(shè)計過程提前到施工圖深化設(shè)計階段介入，可以綜合考慮，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)；

(2)BIM三維展示校正

標識導(dǎo)視設(shè)計通過三維模型搭建，結(jié)合施工圖設(shè)計模型，可以通過三維模型檢視標識的布置，盡早發(fā)現(xiàn)標識布置不合理的方面；

BIM優(yōu)化前BIM優(yōu)化后地面標識墻面標識吊掛標識流線優(yōu)化觀感優(yōu)化機電協(xié)調(diào)配色優(yōu)化圖4 標識優(yōu)化對比

(3)溝通效率高

在做工作成果溝通及匯報時，通過模型進行方案比較及檢查，極大提高溝通效率；

(4)提資信息全面

因為BIM模型的信息整合能力，各專業(yè)模型都可以整合在一個模型中，避免了設(shè)計時只考慮單一專業(yè)，忽視機電等專業(yè)的問題。

4.4 BIM標識優(yōu)化成果展示

本項目地下車庫，三層面積共90 000m2。BIM咨詢顧問在標識設(shè)計開始介入，通過協(xié)同設(shè)計的形式，將二維標識圖紙及二維交通圖紙三維可視化，并結(jié)合施工圖設(shè)計模型，進行綜合檢查修改，提出設(shè)計糾錯修改意見。通過業(yè)主、設(shè)計、BIM顧問多方協(xié)調(diào)會的形式，確認修改方案，大大提升了設(shè)計圖紙的設(shè)計質(zhì)量與標識導(dǎo)視的合理性及觀感，并減少了現(xiàn)場的施工變更，取得了極佳的經(jīng)濟效益。如圖4所示。

5 總結(jié)和展望

對于項目建設(shè)而言，建筑設(shè)計圖紙的質(zhì)量往往對其建設(shè)周期及建設(shè)費用產(chǎn)生重大影響。對于顧客體驗而言，地下車庫往往是其進入商場的第一印象。停車場中的停車、取車等行為是否合適不僅關(guān)系到地下車庫的交通秩序，也關(guān)系到顧客的購物體驗。

因此，高質(zhì)量的建筑設(shè)計及標識導(dǎo)視設(shè)計就顯得尤為重要。停車場建筑、結(jié)構(gòu)、機電、標識導(dǎo)向設(shè)計作為項目整體設(shè)計中的重要組成部分。以往項目中，各專業(yè)設(shè)計協(xié)同工作往往完成度不理想，導(dǎo)致大量設(shè)計圖面問題在僅通過二維圖紙很難發(fā)現(xiàn)。需要在施工階段進行修改調(diào)正。BIM三維設(shè)計技術(shù)的出現(xiàn)，為傳統(tǒng)建筑設(shè)計、標識導(dǎo)視設(shè)計及交通流線設(shè)計出現(xiàn)問題提供了可靠的解決方案。本研究通過對傳統(tǒng)設(shè)計中典型問題的分析，結(jié)合BIM技術(shù)在建筑設(shè)計優(yōu)化、標識導(dǎo)視設(shè)計優(yōu)化中的應(yīng)用點分析，為解決類似問題提供了一個全新的解決方案。

綜上所述，停車場設(shè)計的不僅和建筑、結(jié)構(gòu)、機電、標識導(dǎo)視設(shè)計等密切相關(guān)，還和交通分析、照明分析、人流分析等密切相關(guān)。建立多專業(yè)的BIM設(shè)計協(xié)同平臺，應(yīng)用BIM工具做出更好的設(shè)計作品，值得我們進一步探索和研究。

[1]徐志慧.淺析駕駛員情緒因素對行車安全的影響[J].科學(xué)時代,2013.

[2]時春霞.BIM技術(shù)在大型地下車庫中的應(yīng)用[J].低溫建筑技技術(shù),2016.

[3]叱誠，潘曉東，陳麗燁.城市商業(yè)廣場地下停車場交通設(shè)計若干理念[J].交通科學(xué)與工程, 2011.

[4]張振靈.淺談地下車庫交通美觀性設(shè)計規(guī)劃標示[J]. 工程建設(shè)標準化, 2015(4).

[5]董智年，魯大偉.住宅小區(qū)的地下車庫設(shè)計[J].四川建材, 2011.

[6]張躍騰.大型停車場標示導(dǎo)向系統(tǒng)設(shè)計研究[D].東華大學(xué),2014.

[7]向帆.城市標識的現(xiàn)存問題及解決方法[J]. 廣告大觀,2010.

[8]俞泳，盧濟威.廣場地下車庫與城市行為[J]. 城市規(guī)劃學(xué)刊, 1998(6).

Research on Application of BIM Technology in the Design of Underground Parking of Shopping Center

Liu Chunyan

(BeijingConsmationScience&TechnologyCo.,Ltd.，Beijing100048，China)

Based on a project in Beijing, this article discusses application of BIM technology in solving the specific design phase problems ofthe underground parking of largeshopping center construction project, identification guide and traffic etc.This article introduces the application of BIM in various professionals design and error correction, electromechanical pipeline integration, net height analysis, parking space assessment and guidance logo design etc.

BIM; Underground Parking; Architectural Design; Guidance Logo Design; Traffic Design

國家科技支撐計劃課題“建筑行業(yè)設(shè)計服務(wù)共性技術(shù)集成平臺研發(fā)與應(yīng)用”(編號2014BAH25F01) 【作者簡介】 劉春艷(1976-)，女，碩士，高級工程師，主要研究方向：BIM信息化和建筑設(shè)計管理軟件交付和在線服務(wù)模式。

TU17

A

1674-7461(2016)06-0111-05