BIM在廈門大學(xué)翔安校區(qū)夜景工程中的應(yīng)用

孫志禹

上海上大建筑設(shè)計(jì)院，上海 200433

0 引言

為了迎接廈門大學(xué)（以下簡稱廈大）百年校慶，共創(chuàng)廈大百年輝煌，立項(xiàng)實(shí)施了廈門大學(xué)翔安校區(qū)夜景一期工程，廈大將以獨(dú)特的夜景姿態(tài)展現(xiàn)特有的“感恩、開放、和諧”文化品格。該工程對(duì)推進(jìn)廈大翔安校區(qū)的建設(shè)發(fā)展，打造廈門特色景觀名片，共同締造魅力翔安、美麗廈門具有重要意義。

1 照明方案區(qū)域范圍

廈大翔安校區(qū)位于福建省廈門市翔安區(qū)新店鎮(zhèn)，占地2.43×106m2，規(guī)劃建筑面積1.15×106m2，可容納學(xué)生20 000人。廈大翔安校區(qū)鳥瞰圖如圖1所示，平面圖如圖2所示。廈大翔安校區(qū)北依香山山脈，南臨翔安南路，東接沙美村，西連茂林村，內(nèi)含3個(gè)天然水庫、2個(gè)人工湖，距思明校區(qū)34 km。廈大翔安校區(qū)夜景一期工程主要包括學(xué)武樓、坤鑾樓、德旺圖書館、文宣樓、5號(hào)樓共5棟建筑，南大門、南廣場共1處景觀，合計(jì)6處景觀工程，擬對(duì)其進(jìn)行景觀照明提升。

圖1 廈大翔安校區(qū)鳥瞰圖

圖2 廈大翔安校區(qū)平面圖

2 照明方案設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）見光不見燈。燈具安裝區(qū)域選擇建筑結(jié)構(gòu)隱蔽區(qū)域，通過建筑結(jié)構(gòu)形態(tài)，使人直視不到燈具的存在，以此達(dá)到見光不見燈的效果。建筑結(jié)構(gòu)BIM模型如圖3所示。

圖3 建筑結(jié)構(gòu)BIM模型圖

（2）還原建筑風(fēng)格的照明手法。建筑整體為嘉庚風(fēng)格，本體顏色頂部為橙紅色，立面為白色。為了還原建筑的本色和展現(xiàn)建筑整體風(fēng)格，照明方案燈光采用2 300 K和2 700 K 2種色溫，同時(shí)使用投光燈和洗墻燈。其中，投光燈主要集中于建筑頂部天際線及立面整體結(jié)構(gòu)刻畫；洗墻燈以描寫建筑細(xì)節(jié)為主，從而豐富立面燈光效果。廈大翔安校區(qū)夜景主視圖如圖4所示。德旺圖書館夜景模擬圖如圖5所示。

圖4 廈大翔安校區(qū)夜景主視圖

圖5 德旺圖書館夜景模擬圖

（3）雙色溫模式。立面燈光以雙色溫照明為主，采用冬暖夏涼的形式表現(xiàn)，整體色溫為1 800～4 000 K，在節(jié)慶模式中可以通過雙色溫光色交錯(cuò)，以流動(dòng)變化為主，形成視覺落差。德旺圖書館燈光色溫對(duì)比如圖6所示。

圖6 德旺圖書館燈光色溫對(duì)比圖

（4）BIM全過程服務(wù)。運(yùn)用BIM的先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)照明設(shè)計(jì)、燈具、施工、管理的一體化。

3 BIM照明運(yùn)用優(yōu)勢

該照明設(shè)計(jì)為首次將BIM照明手法運(yùn)用至照明設(shè)計(jì)。BIM照明與傳統(tǒng)照明的技術(shù)對(duì)比如表1所示。通過與傳統(tǒng)照明的設(shè)計(jì)手法相比較，總結(jié)BIM照明方式的優(yōu)勢如下：真實(shí)性、互動(dòng)性、一體化、三維化、數(shù)字化。因此，利用BIM數(shù)字模型對(duì)照明項(xiàng)目進(jìn)行全過程的整合方案具有積極意義。

表1 BIM照明與傳統(tǒng)照明的技術(shù)對(duì)比

4 BIM照明效果

在前期設(shè)計(jì)階段通過靜態(tài)效果、動(dòng)態(tài)效果、互動(dòng)效果3種不同方式進(jìn)行展示，為業(yè)主帶來全方位的體驗(yàn)。

靜態(tài)效果展示包括日景效果（模擬燈具安裝后的建筑日景效果）、夜景效果（模擬亮燈后的建筑夜景燈光效果）和節(jié)點(diǎn)效果（模擬重點(diǎn)區(qū)域燈具試燈后的樣板效果）。廈大翔安校區(qū)主視角日景圖如圖7所示，夜景圖如圖8所示。德旺圖書館節(jié)點(diǎn)日景圖如圖9所示，夜景圖如圖10所示。

圖7 廈大翔安校區(qū)主視角日景圖

圖8 廈大翔安校區(qū)主視角夜景圖

圖9 德旺圖書館節(jié)點(diǎn)日景圖

圖10 德旺圖書館節(jié)點(diǎn)夜景圖

動(dòng)態(tài)效果展示包括3D演示動(dòng)畫（通過模型渲染形成的夜景三維演示動(dòng)畫）和平面AE動(dòng)畫（模擬不同變化模式的夜景效果）。

互動(dòng)效果展示包括720°全景效果（通過720°互動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行夜景效果展示）和VR漫游動(dòng)畫（通過VR眼鏡在虛擬環(huán)境下進(jìn)行演示，給業(yè)主更直觀的感受）。

綜上所述，利用BIM技術(shù)采用全方位的效果表現(xiàn)手法，能真實(shí)模擬設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)效果，通過日景與夜景的融合，增強(qiáng)設(shè)計(jì)競標(biāo)的競爭力。

5 BIM照明燈具

在燈具設(shè)計(jì)階段，通過BIM建模完成該項(xiàng)目的燈具族庫。整個(gè)族庫包括燈具簡模、燈具精模、IES文件、燈具參數(shù)列表和共享信息。燈具族庫的界面如圖11、如12所示。該燈具族庫是廠家專屬的BIM-L燈具族庫（可共享），便于業(yè)主確定燈具；同時(shí)，軟件能夠模擬3D燈光展廳演示，實(shí)時(shí)互動(dòng)光效。

圖11 BIM燈具族庫列表圖

圖12 BIM燈具族庫縮略圖

6 BIM照明施工圖

在整個(gè)項(xiàng)目施工圖深化過程中，由于項(xiàng)目已建成，整個(gè)BIM模型需要重新根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行搭建，再進(jìn)行照明設(shè)計(jì)。BIM施工模型圖如圖13所示。

圖13 BIM施工模型圖

由于政府部門要求采用CAD圖紙進(jìn)行圖審及招標(biāo)，因此在BIM模型與CAD圖紙之間進(jìn)行了轉(zhuǎn)換。BIM施工模型與平面圖如圖14所示。

圖14 BIM施工模型與平面圖

數(shù)據(jù)精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)包括燈具數(shù)量統(tǒng)計(jì)、配電箱數(shù)量統(tǒng)計(jì)、開關(guān)電源統(tǒng)計(jì)、強(qiáng)弱電管線數(shù)量統(tǒng)計(jì)、主控分控?cái)?shù)量統(tǒng)計(jì)。BIM照明項(xiàng)目主要材料如表2所示。BIM照明施工圖在可視化的三維與傳統(tǒng)平面無縫切換，通過互動(dòng)方式解決安裝的重點(diǎn)與難點(diǎn)問題，模型可將設(shè)備材料進(jìn)行具體數(shù)據(jù)化分析[1]，利用精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)提高項(xiàng)目概算的準(zhǔn)確性。

表2 BIM照明項(xiàng)目主要材料表

7 BIM照明施工

（1）施工準(zhǔn)備。目的在于使照明工程具備開工和連續(xù)施工的基本條件。具體內(nèi)容：建立必需的組織、技術(shù)和物質(zhì)條件，如技術(shù)準(zhǔn)備、材料準(zhǔn)備、勞動(dòng)組織準(zhǔn)備、施工現(xiàn)場準(zhǔn)備、施工場外準(zhǔn)備等。

（2）施工實(shí)施。目的在于完成合同規(guī)定的全部施工安裝任務(wù)，以達(dá)到驗(yàn)收、交付的要求。具體內(nèi)容：按照BIM模型組織施工方案完成項(xiàng)目建造至竣工，同時(shí)，統(tǒng)籌調(diào)度、監(jiān)控施工現(xiàn)場的人、機(jī)、料、法等施工資源。

BIM是完善的施工管理工具，能通過建模與進(jìn)度計(jì)劃數(shù)據(jù)集成，實(shí)現(xiàn)BIM在時(shí)間維度基礎(chǔ)上的4D應(yīng)用[2-3]，預(yù)知問題節(jié)約工期；模擬項(xiàng)目施工實(shí)施任務(wù)，可減少返工，降低施工成本，提高施工管理質(zhì)量。

8 總結(jié)

通過廈大翔安校區(qū)的夜景照明建設(shè)工程可知，運(yùn)用BIM的全過程服務(wù)能給業(yè)主帶來更多服務(wù)，利用數(shù)字模型貫穿于建筑照明全生命周期的各種信息組織形成一個(gè)整體，對(duì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營進(jìn)行管理。通過全數(shù)字化交付，使業(yè)主能在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段全面了解各方面信息，節(jié)約建設(shè)成本，并通過全過程的監(jiān)督與管理，提升項(xiàng)目的創(chuàng)新性與先進(jìn)性，加強(qiáng)后期管理與維護(hù)，協(xié)調(diào)各專業(yè)的碰撞，為項(xiàng)目的建設(shè)提供強(qiáng)力的技術(shù)支持。