談BIM技術(shù)在汾酒商務(wù)中心項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

田 智 峰

(山西省建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030013)

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談BIM技術(shù)在汾酒商務(wù)中心項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

田 智 峰

(山西省建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030013)

根據(jù)山西汾酒文化商務(wù)中心項(xiàng)目的基本情況，從建筑體量控制及優(yōu)化、各專業(yè)協(xié)同配合、管線綜合設(shè)計(jì)等角度，闡述了BIM技術(shù)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的技巧，指出BIM技術(shù)具有精確性、可視化、方便快捷等優(yōu)點(diǎn)。

BIM技術(shù)，建筑形態(tài)，管線綜合設(shè)計(jì)

Buding Information Modeling(簡稱BIM)建筑信息模型化，作為一種新興的設(shè)計(jì)方式，正在以始料未及的速度席卷整個(gè)建筑領(lǐng)域。BIM技術(shù)的運(yùn)用極大的解放了設(shè)計(jì)師的生產(chǎn)力，同時(shí)又不必?fù)?dān)心與各領(lǐng)域工程師的信息交換及圖紙的精確表達(dá)。尤其對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)模宏大、結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜的曲面建筑有著不可比擬的優(yōu)勢。

1 工程概況

山西汾酒文化商務(wù)中心作為太原市市級(jí)轉(zhuǎn)型綜改重點(diǎn)項(xiàng)目，由山西杏花村國貿(mào)投資公司投資建設(shè)。項(xiàng)目建設(shè)地址位于太原市龍城大街和濱河?xùn)|路的交匯處東南角，北側(cè)為龍城大街，西側(cè)為濱河?xùn)|路連接龍城大街匝道，南側(cè)、東側(cè)均為規(guī)劃道路。本項(xiàng)工程由兩部分組成，分別為商務(wù)辦公區(qū)域和職工住宅區(qū)域。商務(wù)辦公區(qū)域由東塔、西塔、一棟五星級(jí)酒店、地上連接裙房和大底盤地下室組成(見圖1)。主要功能為5A寫字樓、五星級(jí)酒店及商業(yè)配套用房。西塔樓、東塔樓均為5A寫字樓，地上41層，東西塔樓之間為5層商業(yè)裙房。五星級(jí)酒店位于西塔樓西南方向，地上36層,連接體裙房為6層，通過酒店裙房與西塔相連。

我院作為設(shè)計(jì)單位于2013年參與到該項(xiàng)目的方案修改配合及施工圖設(shè)計(jì)工作中來，針對(duì)該項(xiàng)目的復(fù)雜特性，成立了專門的BIM設(shè)計(jì)工作小組，將BIM技術(shù)運(yùn)用到設(shè)計(jì)工作中來，本文就五星級(jí)酒店單體部分的BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)工作中的應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行討論和分析。

該項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)靈感來源于“源自汾酒”這個(gè)概念，場地中心的杏花村廣場作為整個(gè)汾酒文化源頭的象征，結(jié)合汾酒文化展示形成了一個(gè)下沉式的文化中心廣場。圍繞廣場的建筑以此作為原點(diǎn)，建筑體形如同蜿蜒流淌的泉水，建筑立面也以汾河流水作為設(shè)計(jì)靈感的來源，通過簡潔而又富有變化的立面進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)“源自汾酒”的設(shè)計(jì)概念。

2 建筑體量控制及優(yōu)化

該建筑群體造型有很強(qiáng)的流動(dòng)感，尤其是五星級(jí)酒店及裙房部分，酒店部分的建筑形態(tài)包含多個(gè)復(fù)雜曲面，主樓與裙房之間互相穿插交錯(cuò)，使用傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)軟件難以精確定位和準(zhǔn)確表達(dá)設(shè)計(jì)原意。在設(shè)計(jì)圖紙基本確定后展開的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)是保證設(shè)計(jì)意圖轉(zhuǎn)換為實(shí)體建筑的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在項(xiàng)目推進(jìn)過程當(dāng)中，我院利用BIM軟件Revit Architecture以及探索者插件進(jìn)行建模，對(duì)建筑體量效果進(jìn)行可視化分析和優(yōu)化，并對(duì)建筑體量三維坐標(biāo)節(jié)點(diǎn)精確控制。模型準(zhǔn)確度的提高對(duì)幕墻廠家進(jìn)行二次深化設(shè)計(jì)及施工單位掌控實(shí)施效果起到了很好的幫助作用(見圖2)。

3 各專業(yè)的協(xié)同配合

傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)當(dāng)中，建筑專業(yè)與結(jié)構(gòu)及設(shè)備專業(yè)的協(xié)同配合失誤最常見的就是信息在各種復(fù)雜的平面、立面、剖面之間傳遞產(chǎn)生的偏差和錯(cuò)誤，尤其是機(jī)電管線與主體結(jié)構(gòu)之間。碰撞、錯(cuò)位在后期施工過程當(dāng)中時(shí)有發(fā)生，而隨著建筑形體復(fù)雜度的不斷提高，傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)方式在設(shè)計(jì)表達(dá)和各專業(yè)協(xié)同上，以及與施工單位配合的問題上就顯得極為突出。利用BIM技術(shù)通過對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)、設(shè)備機(jī)電管線的建模，對(duì)二者之間進(jìn)行合并檢查，進(jìn)一步完成設(shè)備機(jī)電管線的碰撞測試及整改，并且可以通過模型合并后的碰撞檢測，理清設(shè)計(jì)思路，對(duì)設(shè)計(jì)后期階段以及施工階段可能出現(xiàn)的設(shè)備專業(yè)與結(jié)構(gòu)專業(yè)之間產(chǎn)生的碰撞問題，提前發(fā)現(xiàn)并解決，盡可能的減少對(duì)人力、材料、機(jī)器的浪費(fèi)。

例如本項(xiàng)目中的附屬裙房部分，地上部分共6層，包含酒店配套、商業(yè)、銀行、會(huì)議、餐飲、健身、康體、影院等眾多功能。建筑內(nèi)部大跨度、夾層、錯(cuò)層、通高空間穿插其中，結(jié)構(gòu)標(biāo)高復(fù)雜。如采用傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)，設(shè)備專業(yè)設(shè)計(jì)師極難避免機(jī)電管線之間產(chǎn)生的碰撞，同時(shí)也不利于建筑內(nèi)部凈高的控制。

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)中我院針對(duì)室內(nèi)空間凈高提出了盡量優(yōu)化的要求，因此建筑主體結(jié)構(gòu)與設(shè)備管線之間的三維空間布置就顯得非常重要。根據(jù)具體情況，我們?cè)O(shè)定了以下的設(shè)計(jì)步驟：首先根據(jù)初步設(shè)計(jì)圖紙建立建筑專業(yè)和結(jié)構(gòu)專業(yè)的模型，然后各設(shè)備專業(yè)根據(jù)提供的模型條件建立本專業(yè)模型，再者根據(jù)各專業(yè)模型匯總結(jié)合方案設(shè)計(jì)人員提出的凈高要求，對(duì)各專業(yè)的模型再次進(jìn)行細(xì)致的調(diào)整、避讓，最終返回二維圖紙修改，形成設(shè)計(jì)成果并提交甲方。下面對(duì)各專業(yè)在各個(gè)階段進(jìn)行的工作步驟進(jìn)行詳細(xì)的說明。

1)建立建筑及結(jié)構(gòu)專業(yè)模型。土建部分的模型包含建筑專業(yè)模型與結(jié)構(gòu)專業(yè)模型，并且模型的創(chuàng)建應(yīng)由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員與建筑設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通后，先與建筑設(shè)計(jì)人員進(jìn)行模型創(chuàng)建工作，然后建筑專業(yè)在結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)上進(jìn)行建筑專業(yè)的建模工作。建筑專業(yè)的工作主要是建立包含各功能用房墻體、樓地面做法，樓電梯間等，主要使用建模軟件為Revit Architecture以及探索者插件；結(jié)構(gòu)專業(yè)的工作則主要是建立梁、板、柱以及特殊結(jié)構(gòu)的模型，主要使用建模軟件為Revit Structure以及盈建科插件。整個(gè)土建模型部分最重要的就是結(jié)構(gòu)的梁高控制，梁高對(duì)各專業(yè)管線的標(biāo)高有著直接的影響(見圖3)。在裙房部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于局部位置出挑大，跨度大等原因，結(jié)構(gòu)專業(yè)在許多位置不得不采用較大的梁、柱，這對(duì)于設(shè)備專業(yè)的管線布置方式有很大影響，因此設(shè)備專業(yè)需要認(rèn)真觀察土建模型，并在建模過程中與建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)經(jīng)常溝通。

2)建立設(shè)備專業(yè)模型。設(shè)備專業(yè)在建模過程中的調(diào)整、避讓無法避免，通常是一邊建模一邊進(jìn)行調(diào)整和避讓。

設(shè)備專業(yè)主要使用建模軟件為Revit MEP及探索者插件。建立模型階段我們先由各專業(yè)按照本專業(yè)施工圖結(jié)合土建模型分專業(yè)進(jìn)行建模，各專業(yè)的不同系統(tǒng)模型按照不同顏色建立(見圖4)。建模按照由上至下、由大到小的順序進(jìn)行，以期減少后期的調(diào)整難度。

3)設(shè)備管線的調(diào)整避讓。在建立模型的過程當(dāng)中，即便各專業(yè)設(shè)計(jì)人員已在本專業(yè)與結(jié)構(gòu)專業(yè)之間進(jìn)行了碰撞檢查，但是當(dāng)設(shè)備專業(yè)合模并經(jīng)過Naviswork軟件進(jìn)行碰撞測試后，還是發(fā)現(xiàn)了許多的碰撞節(jié)點(diǎn)。從另一角度來說，三維模型的建立使得精確調(diào)整管線位置、高度成為了可能。在多專業(yè)管道交匯的地方，我們進(jìn)行了非常細(xì)致的調(diào)整，結(jié)合Revit的局部三維顯示功能，基本達(dá)成了滿意的效果。并且局部三維視圖可以隨時(shí)根據(jù)需求創(chuàng)建，這對(duì)于后期的施工階段會(huì)起到非常大的幫助(見圖5)。

4 BIM設(shè)計(jì)的優(yōu)勢分析

對(duì)于大型且復(fù)雜的公共建筑工程項(xiàng)目，采用BIM技術(shù)進(jìn)行三維的管線綜合設(shè)計(jì)有著非常重要的作用和意義。這對(duì)于習(xí)慣了二維設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師們是一次全面的校審過程。在實(shí)施BIM設(shè)計(jì)的過程中，我們可以更加全面、深入的了解該項(xiàng)目的全方位信息，并從中發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)中難以發(fā)現(xiàn)的各種問題。與傳統(tǒng)的二維管線綜合設(shè)計(jì)相比，三維管線綜合設(shè)計(jì)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1)BIM模型將各專業(yè)之間產(chǎn)生的沖突、碰撞以及存在優(yōu)化可能的部位直觀的展現(xiàn)出來。暴露出一些在傳統(tǒng)二維圖紙上難以體現(xiàn)的深層次問題。2)可以在任意位置剖切及觀察三維空間效果，利于設(shè)計(jì)單位和施工單位觀察并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。3)由于可以借助軟件進(jìn)行設(shè)備管線之間、設(shè)備管線與主體結(jié)構(gòu)的碰撞檢測，并作出相應(yīng)調(diào)整，理論上可以在設(shè)計(jì)和施工過程當(dāng)中避免所有的管線碰撞問題。4)對(duì)管線標(biāo)高進(jìn)行全面且精確的定位，精準(zhǔn)控制建筑內(nèi)部凈高。5)以瀏覽、漫游等形式對(duì)建筑模型進(jìn)行直觀的變現(xiàn)。

5 結(jié)語

對(duì)二維圖紙的三維深化再設(shè)計(jì)過程是一種真正的建造思考過程。我們可以從中發(fā)現(xiàn)很多過去二維設(shè)計(jì)軟件力所不能及的問題，同時(shí)也對(duì)建筑建造的全周期有了更為深刻的了解。BIM技術(shù)的全面應(yīng)用將會(huì)使建筑設(shè)計(jì)行業(yè)進(jìn)入一個(gè)全新的層面，這是一種關(guān)于思考方式的變革。設(shè)計(jì)師們將會(huì)因此節(jié)省大量的制圖時(shí)間，從而將更多的經(jīng)歷投入到優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中去。BIM讓我們更加從容的釋放想象力，通過調(diào)整形成更加高階的形式美并且更具邏輯內(nèi)涵。將形式美數(shù)據(jù)化、邏輯化是設(shè)計(jì)的本質(zhì)，也是行業(yè)的未來。

[1] 陳繼良，張東升.BIM相關(guān)技術(shù)在上海中心大廈的應(yīng)用[J].建筑技藝,2011(21)：90-92.

[2] 馬 瀧.深圳國際機(jī)場T3航站樓的參數(shù)化設(shè)計(jì)實(shí)踐[Z].北京市建筑設(shè)計(jì)研究院,2011.

Discussion on the application of BIM technology in the design of Fen wine commercial center project

Tian Zhifeng

(ShanxiAcademyofBuildingDesign,Taiyuan030013,China)

According to basic conditions of Shanxi Fen wine culture commercial center project, starting from aspects of architectural integrity quality control and optimization, coordination and comprehensive pipeline design, the thesis illustrates techniques of BIM technology in the project design, and points out advantages of BIM technology, such as accuracy, visualization and convenient and so on.

BIM technology, architectural morphology, comprehensive pipeline design

1009-6825(2016)27-0018-03

2016-07-13

田智峰(1981- )，男，碩士，工程師

TU247

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