持之以恒 深入探索BIM應(yīng)用價(jià)值

文｜本刊記者 汪莉莉

鳥瞰圖

美術(shù)館室內(nèi)漫游

圖書館室內(nèi)漫游

為滿足人民群眾日益增長的精神物質(zhì)需求，同時(shí)提升濟(jì)南西部新城的品質(zhì)，濟(jì)南市委、市政府決定在濟(jì)南西部新城建設(shè)三大中心項(xiàng)目——文化中心、會展中心、商務(wù)中心，簡稱“三大中心”。三大中心中的文化中心由山東省會文化藝術(shù)中心大劇院及配套和三館（圖書館、美術(shù)館、群眾藝術(shù)館）及配套兩部分組成。山東省會文化藝術(shù)中心“三館”項(xiàng)目（簡稱“三館項(xiàng)目”）及配套包括：圖書館4萬平米、群眾藝術(shù)館3萬平米、美術(shù)館1.5萬平米、配套公建22萬平米、地下停車9萬平米。其中地上建筑面積為22萬平米，地下為18萬平米，總建筑面積40萬平方米。工程分兩期施工，其中配套高層為二期工程，三館項(xiàng)目為一期工程也是第十屆中國藝術(shù)節(jié)重點(diǎn)工程。

本項(xiàng)目由濟(jì)南市西客站片區(qū)工程建設(shè)指揮部主導(dǎo)建設(shè)，由國際著名的法國AS建筑工作室完成方案設(shè)計(jì)，中建國際與山東同圓設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司（以下簡稱“山東同圓”）組成聯(lián)合體分別承擔(dān)擴(kuò)初和施工圖設(shè)計(jì)。

山東同圓設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司是一家以建筑設(shè)計(jì)為核心的綜合性工程服務(wù)企業(yè)集團(tuán)，由50多年悠久歷史的濟(jì)南市建筑設(shè)計(jì)研究院改制、改革發(fā)展而成。公司具有建筑行業(yè)（建筑工程）甲級、城鄉(xiāng)規(guī)劃編制乙級、市政公用（給水、排水、熱力）乙級、風(fēng)景園林專項(xiàng)乙級、工程咨詢（建筑、城市規(guī)劃）乙級、房地產(chǎn)開發(fā)三級、施工圖設(shè)計(jì)文件審查建筑工程一類機(jī)構(gòu)等資質(zhì)，承擔(dān)著大型民用與工業(yè)建筑設(shè)計(jì)，城鎮(zhèn)及住宅小區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)，樓宇自控與智能化設(shè)計(jì)，市政設(shè)計(jì)等業(yè)務(wù)。

作為第十屆藝術(shù)節(jié)重點(diǎn)工程，三館項(xiàng)目的挑戰(zhàn)包括：設(shè)計(jì)參與方多、設(shè)計(jì)周期短、空間關(guān)系復(fù)雜，外形折面多、異形曲面多，空間定位困難、設(shè)備管綜復(fù)雜等 ，這都給設(shè)計(jì)工作帶來很大的挑戰(zhàn)。

面對以上的問題，山東同圓設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司項(xiàng)目組借鑒國內(nèi)外先進(jìn)設(shè)計(jì)院的經(jīng)驗(yàn)，組建了一支BIM設(shè)計(jì)小組，通過把BIM技術(shù)應(yīng)用于該項(xiàng)目從而實(shí)現(xiàn)了輔助設(shè)計(jì)方案調(diào)整、輔助空間坐標(biāo)定位、輔助設(shè)計(jì)出圖，重點(diǎn)解決各專業(yè)間碰撞及管線綜合設(shè)計(jì)，全過程控制圖紙質(zhì)量，優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時(shí)還將應(yīng)用擴(kuò)展到了景觀設(shè)計(jì)優(yōu)化，室內(nèi)精裝修虛擬現(xiàn)實(shí)模擬等專項(xiàng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，為下一階段服務(wù)施工和運(yùn)營提供了基礎(chǔ)。

風(fēng)洞模擬

基于BIM模型的可視化設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)優(yōu)化

三館項(xiàng)目各個功能建筑被作為一個整體體量進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此其整體效果和室內(nèi)空間設(shè)計(jì)均是設(shè)計(jì)難點(diǎn)，通過BIM模型可以直觀展示其設(shè)計(jì)效果，為可視化設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。在方案初期，通過方案資料建立出三館建筑模型和場地模型以便對方案進(jìn)行推敲，而針對三館的室內(nèi)重點(diǎn)空間則通過Navisworks漫游的形式來推敲其方案的合理性。

基于BIM模型的可持續(xù)設(shè)計(jì)

隨著國家對綠色建筑、可持續(xù)設(shè)計(jì)的重視，建筑的性能分析也逐漸成為方案前期需要考慮的要素，借助Ecotect、Project Vasari等軟件對三館整體和局部空間做了相應(yīng)的風(fēng)洞模擬、日照陰影分析、可視度分析、采光和熱環(huán)境以及聲環(huán)境的模擬，為綠色節(jié)能設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的支持和參考依據(jù)。

暖通風(fēng)管和鋼結(jié)構(gòu)碰撞

日照軌跡和陰影模擬

碰撞檢查和管線綜合及機(jī)電深化

項(xiàng)目中常見碰撞內(nèi)容包括：硬碰撞和軟碰撞兩類，我們常說的多指硬碰撞，例如建筑與結(jié)構(gòu)專業(yè)碰撞，內(nèi)容主要包括標(biāo)高、剪力墻、柱等位置是否不一致，梁與門是否沖突。結(jié)構(gòu)與設(shè)備專業(yè)碰撞，則主要檢測設(shè)備管道與梁柱是否發(fā)生沖突；而設(shè)備內(nèi)部各專業(yè)碰撞內(nèi)容是檢測各專業(yè)與管線沖突情況；檢測管線末端與室內(nèi)吊頂沖突是設(shè)備與室內(nèi)裝修主要碰撞內(nèi)容，一般情況設(shè)備專業(yè)很少與結(jié)構(gòu)柱碰撞，多是與結(jié)構(gòu)梁、剪力墻等碰撞。

因三館項(xiàng)目特別是該項(xiàng)目中的美術(shù)館項(xiàng)目斜柱較多，造成了設(shè)備專業(yè)和結(jié)構(gòu)柱打架的情況，而針對幕墻或者外掛石材之類和結(jié)構(gòu)的碰撞多是由于操作空間要求引起的軟碰撞。針對硬碰撞，項(xiàng)目組指定了相應(yīng)的碰撞分類和優(yōu)先解決方案。

軟碰撞結(jié)合施工進(jìn)度情況作了相應(yīng)的調(diào)整規(guī)則。三館BIM服務(wù)是一個全過程的服務(wù)，對于施工現(xiàn)場服務(wù)現(xiàn)階段主要是機(jī)電深化服務(wù)，根據(jù)施工單位及項(xiàng)目管理公司的要求，重新調(diào)整了管線排布和模擬管線安裝順序。

基于BIM模型的擴(kuò)展應(yīng)用

利用BIM模型，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對項(xiàng)目進(jìn)行全方位互動性的展現(xiàn)，是BIM新的拓展領(lǐng)域。BIM模型的多領(lǐng)域利用性使項(xiàng)目展示獲得了新的方法與流程，這在傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實(shí)制作流程上引發(fā)了新的變革。在本項(xiàng)目中，BIM模型的多元化運(yùn)用使山東同圓獲益匪淺，BIM模型的精細(xì)準(zhǔn)確也使虛擬現(xiàn)實(shí)的質(zhì)量有了巨大飛躍，使虛擬現(xiàn)實(shí)有了更強(qiáng)的表現(xiàn)力和更多的表現(xiàn)內(nèi)容，突出應(yīng)用表現(xiàn)在室內(nèi)精裝修展示和室外三維景觀設(shè)計(jì)。

山東同圓利用BIM信息模型，取代了以往的傳統(tǒng)模型建造手段，使數(shù)字城市與BIM真正結(jié)合起來，拓展了BIM的作用領(lǐng)域，在本項(xiàng)目中三館地塊所有地形建筑均為BIM模型，與數(shù)字城市管理平臺的數(shù)據(jù)交換順暢便捷，效果優(yōu)良，數(shù)據(jù)量更加豐富。

機(jī)電深化設(shè)計(jì)

群星劇場室內(nèi)精裝效果圖

應(yīng)用總結(jié)及未來展望

在BIM應(yīng)用過程中，山東同圓做了多方位的嘗試，對BIM所帶來的價(jià)值有了深入的體會，其間經(jīng)歷過許多的曲折，遇到很多的難題。通過研究與交流，山東同圓克服了大部分的困難，但仍有許多不足等待進(jìn)一步的解決。BIM的理念與技術(shù)使山東同圓確信，利用BIM 來提升效率與質(zhì)量，提高競爭力、擴(kuò)大服務(wù)范圍是真正可行的，是山東同圓前進(jìn)發(fā)展所必須的。

在項(xiàng)目的實(shí)際生產(chǎn)過程中，山東同圓選擇了整套BIM軟件體系，在協(xié)同、數(shù)據(jù)交換、信息管理等各方面都十分順暢便捷，在越來越深入的了解整個軟件體系的實(shí)際應(yīng)用性后，山東同圓十分感嘆BIM技術(shù)的龐大與精細(xì)。

BIM的作用隨著應(yīng)用的深入越來越大，涉及面也越來越廣，通過本項(xiàng)目的深入實(shí)踐，原先設(shè)計(jì)模式下松散的、孤立的工作流程變成并行、交互、融合的形式，數(shù)據(jù)、圖形的修改，與各方的溝通交流都快捷簡便。利用BIM技術(shù)，山東同圓保障了工作的順利完成，提高了山東同圓設(shè)計(jì)的質(zhì)量與效率，同時(shí)獲得了業(yè)主的肯定。今后山東同圓將持之以恒的深入探索BIM的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，將BIM落到實(shí)處，用踏實(shí)的工作來推進(jìn)BIM的發(fā)展。

BIM是一種全新的針對建筑項(xiàng)目管理和設(shè)計(jì)的方法，會帶來整個建筑行業(yè)工作模式的轉(zhuǎn)變。BIM的發(fā)展需要業(yè)主、設(shè)計(jì)院、項(xiàng)目管理、施工總包、分包、供應(yīng)商等所有參與單位都貢獻(xiàn)出自己的力量。

——山東同圓設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司副總裁、總建筑師、三館項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 段林

將建設(shè)工程真正引入生命周期管理，才是提高效率、降低成本、保證質(zhì)量行之有效的辦法， Revit系列軟件是建設(shè)工程生命周期管理的中必不可少的BIM工具。

——山東同圓設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司數(shù)字科技公司總經(jīng)理 劉加森

BIM的應(yīng)用讓我們獲益良多，從項(xiàng)目上來說提高了協(xié)同程度、避免了設(shè)計(jì)失誤，減少了“錯漏碰缺”，提高了項(xiàng)目設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時(shí)在施工配合、以及數(shù)字城市中的應(yīng)用方面也積累到很多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

——山東同圓設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司三館項(xiàng)目經(jīng)理 李云峰