国内重大BIM运用案例:用实践检验BIM的建筑全生命周期运用

BIM自被建筑业认识熟知以来，业内对BIM的实用意义褒贬不一，如何正确合理地运用BIM技术成为诸多企业的困惑之处。随着国内多项重大建筑项目的开工建设，企业开始将BIM技术的运用纳入建筑工程的工作范畴，试图用BIM技术来解决实际问题。BIM的实践项目中，通过业主、设计单位、施工单位不断摸索，让BIM技术开始有了实践依据，为往后BIM在建筑领域的运用提供了经验参考。让我们看看在不同的设计阶段这些案例都给了我们怎样的实践经验。

设计阶段

BIM与外型设计——武汉中心项目

武汉中心利用BIM的外型设计主要体现在基于BIM技术的参数化找形与幕墙设计。在BIM软件中，按楼层高度对最终方案模型进行切片，生成每个楼层的建筑轮廓线，在生成的建筑轮廓线转换进行参数化幕墙划分。通过参数的设置和调整改变幕墙板块的大小，并将单元体整合到建筑表皮中，最终确定以空间叠形的单元板块拟合超级空间曲面，呈渐变型、非线性、错缝式的空间错台变化。通过调整每块幕墙玻璃的尺寸和挠度，对幕墙的板块进行调整和优化。将参数化生成的模型导入到AutodeskRevit软件中，利用Autodesk Revit自带的渲染器对三维模型进行渲染，导出三维轴侧图片，同时通过对Autodesk Revit导出DWG线性、线框的设置，导出塔顶部分的二维CAD剖面图。

BIM与结构设计——中国尊项目

中国尊整个塔楼呈中部明显收腰的造型处理，这种处理方式对塔楼的结构体系产生了重要影响，为了能够对结构体系和结构构件进行精确的建筑描述，特为“中国尊”量身定制了几何控制系统。几何控制系统控制了塔楼的整个结构体系造型需求，同时也对建筑幕墙及其它维护体系进行了精确描述。几何控制系统是以最初的建筑造型原型抽离出典型控制截面，以这些截面为放样路径，将经过精确描述的几何空间弧线进行放样，由此产生基础控制面。以基础控制面为基准，分别控制产生巨柱、斜撑、腰桁架、组合楼面等结构构件，进而产生整个结构体系。以这种方式产生的结构体系，是在建筑师和结构工程师密切配合下进行的，充分满足了建筑的造型需求，同时也实现了结构安全所需要的全部条件，为“中国尊”的项目设计与建设提供了最重要的技术保障。

BIM与机电设计——中国尊项目

“中国尊”作为一座超高超大的建筑，机电系统设计有着独有的特点。其在竖向分区中，各区之间设有设备层，用来集中作为机电设备安放位置，同时，在地库中也设有大量的核心机电用房。整个项目，机电设计大致可以分为三部分内容：地库核心以Autodesk Revit作为BIM平台，对各种机电信息进行及时录入，让模型即时地反映各种机电情况，为机电综合工作的展开创造了优越条件。B007层的机电情况非常复杂，而层高相对较小，在这种不利的局面中，通过对各种机电管线的梳理，在保证满足各种机电系统安装、运行的状况下，依然创造出一些可作为库房的空间，使项目对业主的价值最大化。

BIM与深化设计——平安金融中心项目

设计到施工，中间总免不了一个重要的环节深化设计。在平安中心工程中，安装公司与顾问公司携手，将设计图转成基础模型，在基础模型上进行深化设计，最后导出综合管线图用于指导施工。设计院提供的基础模型，为安装公司的深化设计提供了很大的便利，尤其是过程中产生的变更，使模型修改非常方便。

BIM与前期性能分析——中国尊、武汉中心项目

消防性能  中国尊的消防性能化顾问通过Autodesk Revit软件对首层大堂和标准办公层等建筑典型部位，进行烟气和人员疏散模拟，从理论层面对塔楼的安全性能进行了论述。同时对大楼在不同级别火灾情况下的人员总体疏散情况进行了分析计算，针对性地做出电梯在疏散过程中的运行策略。

节能分析  中国尊作为北京新的地标建筑，在绿色和节能方面有着极高的设计要求。其节能顾问通过Autodesk Ecotect Analysis对塔楼标准层不同办公区域的日照分析，提出室内灯光设计的优化方案，也对塔楼立面的遮阳构件提出了相应的优化策略。对冷却塔的冷却效果分析，保证了设计的运行效果。对大堂、观光平台等重要空间的气流模拟分析，极大的提升了“中国尊”在空调设计方面的舒适性。

在节能方面武汉中心也做了很大努力，武汉中心的设计目标是达到国家绿色建筑三星级和美国LEED-NC金级。因此在设计的过程中，将BIM技术与绿色、低碳、环保相结合，研究与BIM直接相关的绿色建筑评选项目主要集中在节能与能源利用和室内环境质量两个方面。BIM与LEED评分项的结合点，通过多款软件、不同的参数的设置，对建筑进行性能化分析，达到优化设计的目的，BIM与LEED相结合，直接与间接影响的评分项高达四十多分，实现从无到有、从铜到银、从银到金、从金到铂金的飞跃。

施工阶段

平安金融中心——虚拟建造，BIM主导预制加工

超高层建筑一般都位于城市CBD地段，寸土寸金导致场内面积狭小，而且当前我国的劳务成本正在持续拔高。场地制约和人工费用的不断升高决定了工厂化预制、现场组合拼装将成为以后施工企业业务发展的主流方向。在深圳平安金融中心项目中应用BIM技术进行虚拟建造，从施工的角度完成最终的深化设计之后，将模型构件按照厂家产品库进行分段处理，生成装配图纸后交付厂家进行生产。与厂家产品库的共享既提高了模型的精准度，也打通了BIM到工厂的通道。

预制加工面临的最大问题不在于工厂的加工能力，而是现场的施工条件。结构尺寸是否符合设计要求，管线拼装如何定位，偏差怎么消除，这些都将影响到组合拼装的成功率。在该项目中，主要分三步走。第一步是模型设计阶段，在保证建模精准度的前提下，充分考虑施工过程中的各种不利因素，如钢梁的防火喷涂、各类检修操作空间等，以合理规避风险；第二步是现场完成结构施工后、预制加工前，应用全站仪等手段对现场进行校核测量。对于无法消除的偏差，将重新调整模型以满足实际情况，再出装配图到厂家加工；第三步是现场安装阶段，对每一个点的精确定位是保证拼装成功的前提。手工放线对于直管段偏差不大，拐角较多的成品管道用手工放线就极易出错。该项目中将模型通过二次开发软件转换，使用机器人全站仪直接实现自动化放线，大大提高了定位的准确度。

项目管理

平安金融中心——追本溯源，BIM统筹信息管理  　

在施工过程中，安装公司建立了一系列的BIM研究课题，针对室内冷却塔和风冷机组进行CFD气流组织分析，合理规划气流导向，优化制冷效果；搭建BIM云系统，提高BIM模型协同作业效率。武汉中心　武汉中心作为华东建筑设计研究总院原创设计的超高层建筑综合体，建立了为业主、设计、施工等项目参与方提供BIM数据共享、信息交换的协作平台，项目参与方能够利用这个平台及时、准确地进行沟通，达到协同工作的目的。

在AutodeskRevit软件中安装插件，将Autodesk Revit模型发布到网络平台，可以实现在线浏览、放大、缩小、旋转、移动、注释、漫游等，还能将模型下载到本地，在本机上和移动设备上进行操作。

利用协作平台进行协同设计，多个专业在同一平台，同一服务器进行三维协同设计，有效地避免因沟通不及时造成的错、漏、碰、缺等问题，不仅提高了设计的效率和质量，而且提升了设计的品质。不同专业在同一软件平台进行协调设计，可以实时发现专业间的碰撞问题，并及时地进行优化和调整。将各专业模型整合在一起，进行管线综合，并导出生成管线综合平面和剖面图，对各功能区进行净空分析，有效地优化净空高度，满足业主和设计的需求。