5.1

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５.１.１概念設(shè)計概念設(shè)計是由分析用戶需求到生成概念產(chǎn)品的一系列有序、可組織、有目標的設(shè)計活動.它表現(xiàn)為一個由粗到精、由模糊到清晰、由抽象到具體的不斷進化的過程.它需要思考項目的一切相關(guān)問題,包括成本估計、功能設(shè)置、建造方式、材料質(zhì)感、人文文化、地域特征等.在概念設(shè)計初期,設(shè)計團隊需要整理分析項目任務書、擬建場地、氣象條件、規(guī)劃要求等系列信息.BIM技術(shù)可以創(chuàng)建基地和周邊環(huán)境的三維信息,模擬一年中各個時間太陽的運動軌跡及季風方向.這些三維信息便于設(shè)計師做出正確決定,避免錯誤發(fā)生.圖５.２所示為黃登水電站設(shè)計階段的布置情況.針對復雜地形,還可以利用BIM技術(shù)結(jié)合GIS(地理信息系統(tǒng))配合相關(guān)設(shè)備對設(shè)計場地條件進行判斷、整理,找到設(shè)計的關(guān)鍵問題.下一頁返回5.1

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接下來,建筑師要進一步分析任務書中對面積、功能、模式、可行性等方面的分析,以便確定建筑設(shè)計基本架構(gòu).利用BIM技術(shù)可以創(chuàng)建平面布局、體量模型,這些模型信息便于設(shè)計師確定建筑方位、結(jié)構(gòu)形式、內(nèi)外空間品質(zhì).在這個階段,設(shè)計師需要快速生成概念方案,該任務主要由團隊的主設(shè)計師完成.以往他們多采用徒手畫草圖的方式,但是隨著技術(shù)的進步,逐漸開始使用輔助繪制工具,如SketchUp(草圖大師)或Rhinoceros(犀牛)等軟件.這類軟件能夠快速生成形體,方便團隊針對項目空間布置與視覺感受進行討論.同時,此類軟件還可以在后續(xù)的擴充設(shè)計和施工圖設(shè)計中進行一定的數(shù)據(jù)傳遞,但其功能較為單一,很難解決諸如空間編程、協(xié)同、財務可行性方面的問題,需要第三方軟件輔助.圖５.３和圖５.４分別是采用SketchＧUp和Rhinoceros設(shè)計的作品.上一頁下一頁返回5.1

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除上述概念階段設(shè)計軟件外,Revit軟件中的體量功能也為概念設(shè)計而生,Revit軟件同時還具備更好的協(xié)同性能和數(shù)據(jù)傳遞性,可以讓概念設(shè)計圖無縫過渡到施工圖設(shè)計階段.由于體量功能操作復雜程度和效率超過SketchUp和Rhinoceros,所以目前Revit在概念設(shè)計領(lǐng)域的應用不是十分廣泛,但隨著軟件的不斷更新,相信這一情況將會得到改善.Revit的體量工具可以實現(xiàn)創(chuàng)建點、線、面、體.體量工具提供兩種建模形式:內(nèi)建體量、可載入概念體量族.Revit不僅能夠自建體量模型,還可以把SketchUp或Rhinoceros創(chuàng)建的三維模型導入進行分析.Revit可以載入的格式包括DWG、SKP、DXF、SAT、DGN.Revit還具備表面有理化功能,它是指先將體量形狀表面進行UV網(wǎng)格分割,接著把分割的表面用多邊形、錯縫、箭頭、菱形、棋盤、Z字形等各種圖案填充,最后可以將自定義的填充圖案嵌套到體量族中,從而創(chuàng)建特殊體量表面形狀.上一頁下一頁返回5.1

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同時,Revit還能將體量模型表面生成墻體或幕墻,體量內(nèi)部分層生成樓板或屋面,這個功能是其他BIM軟件所不具備的.設(shè)計師可以通過這些軟件深入推敲方案,得到最佳結(jié)果.圖５.５所示為Revit體量模型.上一頁下一頁返回5.1

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５.１.２能耗分析概念體量模型滿足設(shè)計需求以后,就要對模型進行深入分析,內(nèi)容包括面積、容積率、體形系數(shù)、建筑密度等技術(shù)指標以及日照條件、風環(huán)境等模擬分析指標.出現(xiàn)問題時可以及時調(diào)整,還可以有效控制設(shè)計方案的面積指標,避免模型精度不足導致的面積誤差.目前,Revit提供的數(shù)據(jù)接口支持Ecotect、GreenBuildingStudio等分析工具.AutodeskEcotectAnalysis軟件是一款功能全面、適用于從概念設(shè)計到詳細設(shè)計環(huán)節(jié)的可持續(xù)設(shè)計及分析工具,具有應用廣泛的仿真和分析功能,能提高現(xiàn)有建筑和新建筑設(shè)計的性能.該軟件將在線能效、水耗及碳排放分析功能與桌面工具集成,能可視化及仿真真實環(huán)境中的建筑性能.用戶可以利用強大的三維表現(xiàn)功能進行交互式分析,模擬日照、陰影、發(fā)射和采光等因素對環(huán)境的影響.上一頁下一頁返回5.1

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在建筑項目中,朝向主要受到熱輻射、日照、通風等氣候因素影響,空間的舒適度與朝向也有一定關(guān)系.針對不同地域的氣候因素,對朝向選擇的結(jié)果存在差異,而且地區(qū)不同也導致對不同氣候因素的側(cè)重不同,所以,氣候因素最優(yōu)朝向不一致且會相互矛盾.可以通過Ecotect軟件分析該城市氣候因素的朝向特點,依照模擬結(jié)果得出建筑合理的朝向方位.(１)采用Ecotect分析熱輻射.不同的季節(jié)和朝向得到的太陽輻射都不相同.對于夏季炎熱、東西向處于太陽照射時間長的地區(qū),應避免長時間照射.好的建筑朝向可以大幅減少太陽輻射,從而降低制冷能耗;相反,冬季要獲得更多太陽輻射而降低冬季的采暖能耗.圖５.６所示為利用Ecotect軟件針對某建筑所做的熱能分析圖.(２)日照.影響建筑朝向選擇的另一個重要氣候因素是日照.充足的日照,既可以使室內(nèi)獲得良好的光照條件,也能凈化室內(nèi)的環(huán)境衛(wèi)生,帶給人身心健康.圖５.７所示為利用Ecotect軟件針對某辦公樓建筑各層所做的日照分析圖.上一頁下一頁返回5.1

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(３)通風.對多數(shù)南方等濕熱地區(qū)來說,建筑的通風、散熱、除濕至關(guān)重要,所以主導風向(特別是季主導風向)是影響這類地區(qū)建筑朝向的又一重要因素.通過Ecotect軟件的WeatherＧTool插件可以生成夏季和秋季風頻圖,根據(jù)風頻分布高低可以定義朝向優(yōu)劣,便于設(shè)計師確定最佳朝向.建筑朝向?qū)夂蛞蛩?太陽輻射、日照、通風等)的需求各不相同,甚至相互矛盾.例如,最佳太陽輻射朝向角度與主導風向的角度就互相矛盾.這種情況在設(shè)計的過程中很常見,建筑設(shè)計具有綜合性,而非僅僅考慮單一因素變量.上一頁下一頁返回5.1

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BIM技術(shù)輔助被動式節(jié)能設(shè)計是給建筑師提供更為精確的定量分析,而不是完全主導設(shè)計,最終的方案選擇仍需要建筑師做出決定.BIM技術(shù)所做的就是盡可能全面精確地幫助建筑師在多種矛盾的交叉中做出最優(yōu)的選擇.概念設(shè)計階段對模型的細節(jié)要求不高,并且BIM技術(shù)平臺的開放性為多方案、多方式的工作提供了便利.利用BIM技術(shù)模擬分析技術(shù)輔助建筑布局規(guī)劃設(shè)計,相對于傳統(tǒng)的依靠經(jīng)驗和簡圖更具有優(yōu)勢,設(shè)計過程更加直接,更具有針對性和準確性.上一頁下一頁返回5.1

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５.１.３初步設(shè)計確定基本設(shè)計信息以后,需要對概念模型進行深化.設(shè)計師需要考慮建筑設(shè)計方案如何反映當?shù)氐娜宋娘L情,如何與周圍的環(huán)境協(xié)調(diào)與互動.這些問題的確定會影響項目成本、建筑利用率、建造的復雜程度、項目交付時間等,這對整個建設(shè)項目至關(guān)重要.BIM技術(shù)的Revit軟件可從體量模型自動創(chuàng)建樓板、墻、幕墻、屋頂?shù)然A(chǔ)建筑構(gòu)件,快速準確地完成平、立、剖面等設(shè)計,進而形成可以體現(xiàn)設(shè)計思想、較為完整的概念設(shè)計方案.這階段,建筑師通常會提供多個概念設(shè)計方案供業(yè)主比較、選擇.BIM技術(shù)的引入大大提高了建筑師和業(yè)主直接溝通的效率,讓方案更直觀.在完成概念體量設(shè)計并確定基本的結(jié)構(gòu)形式后,建筑師要根據(jù)項目任務書的要求進行平面設(shè)計,并對功能空間及建筑構(gòu)件進行詳細的組織.在一座建筑物的設(shè)計過程中,要考慮很多構(gòu)件的需求,包括墻、樓板、門窗、管道等.上一頁下一頁返回5.1

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在BIM技術(shù)設(shè)計的過程中可以將這些構(gòu)件作為基本圖元,逐步完善三維模型.Revit軟件的平面視圖與CAD的平面視圖在視覺上基本一致,都是水平切割的剖面圖,同時展現(xiàn)一個水平面上的所有空間.不同之處在于:(１)組織平面布局的基本元素不同.傳統(tǒng)的CAD中運用的是點、線等幾何元素,而Revit軟件中使用的是智能的建筑構(gòu)件.(２)Revit除在圖紙中體現(xiàn)幾何信息外,還直觀地體現(xiàn)非幾何信息,這是傳統(tǒng)CAD軟件所欠缺的.以某體育館為例,傳統(tǒng)的CAD圖紙如圖５.８所示.但使用Revit進行設(shè)計時,除幾何信息外,還直觀地體現(xiàn)(如材質(zhì)等)非幾何信息,如圖５.９所示.具體到某一個構(gòu)件,以一面墻為例,在Revit軟件中,一面墻不僅包含厚度、長度等幾何信息,還包含墻體直觀的材質(zhì)和構(gòu)造信息或其他物理信息.上一頁下一頁返回5.1

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在Revit軟件中,材質(zhì)由不同的資源構(gòu)成.默認情況下材質(zhì)將具備“圖形”和“外觀”兩種資源.其中,“圖形”資源是所有材質(zhì)必須具備的資源定義,用于控制采用該材質(zhì)圖元顯示時的顏色、透明度以及立面視圖中該圖元的表面填充圖案樣式、被剖切時的截面填充圖案樣式等.圖５.１０所示為采用圖中所示材質(zhì)定義創(chuàng)建的墻圖元構(gòu)造在著色模式下的表現(xiàn).外觀資源用于定義材質(zhì)真實視覺樣式及渲染時采用該材質(zhì)圖元的顯示方式,主要用于生成真實材質(zhì)的外觀.圖５.１１所示為該材質(zhì)的外觀定義在真實視覺樣式下墻的顯示方式.在該視覺樣式下,“圖形”特征中設(shè)置的顏色、表面填充圖案、截面填充圖案等均不再起作用.單擊“資源”名稱欄右側(cè)“添加資源”按鈕,可彈出材質(zhì)資源列表,列出Revit所有可用的材質(zhì)資源特性,如物理特性、熱量特性等.其中,物理特性用于記錄材質(zhì)的彈性模量、密度、膨脹系數(shù)等物理屬性的定義;熱量用于記錄材質(zhì)的熱傳導率等內(nèi)容.上一頁下一頁返回5.1

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５.１.４深化設(shè)計完成平、立、剖面圖設(shè)計以后,Revit軟件還可以完成詳圖設(shè)計任務.對平面、立面、剖面等視圖剖切或索引可以創(chuàng)建詳圖.例如,可以用剖面工具創(chuàng)建樓板詳圖,用詳圖索引工具創(chuàng)建墻體詳圖等.所有圖紙都與模型相關(guān)聯(lián),可以實現(xiàn)雙向關(guān)聯(lián)修改,能確保詳圖設(shè)計的精確性,并提高設(shè)計質(zhì)量和效率.Revit軟件提供的詳圖設(shè)計編輯工具是二維的,其操作邏輯是從三維模型中提取二維圖紙.但是模型中提取的基本二維圖紙不符合當前施工圖標準,因此,需要運用詳圖設(shè)計工具和詳圖編輯工具對其進行進一步完善,才能得到符合出圖標準的二維圖紙.目前,完全可以使用Revit軟件出建筑施工圖.詳圖設(shè)計編輯工具如表5.１

表5.１所示.上一頁下一頁返回5.1

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５.１.５設(shè)計中的協(xié)同在深化設(shè)計階段,建筑師之間不僅需要分工協(xié)作,還需要與其他專業(yè)工程師共同完成設(shè)計方案的結(jié)構(gòu)、設(shè)備等專業(yè)設(shè)計.在這個階段,將會有大量的設(shè)計者投入項目中,如何讓團隊內(nèi)部高效地協(xié)同工作成為關(guān)鍵,協(xié)同工作是這個階段工作的主要模式.Revit軟件提供了專門的“協(xié)作”工具,即工作集和鏈接.當一個復雜設(shè)計項目的設(shè)計工作進行到深化設(shè)計階段后,由團隊負責人啟動軟件協(xié)同設(shè)計功能,即工作集.工作集是人為劃分圖元的集合.在給定時間內(nèi),只有一個用戶可以編輯每個工作集.所有團隊成員都可查看其他小組成員所擁有的工作集,但不能對它們進行修改,可以從不屬于自己的工作集借用圖元,編輯完成后保存到中心文件時再還給原來的工作集,這就提升了項目效率,也實現(xiàn)了真正的協(xié)同設(shè)計.上一頁下一頁返回5.1

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工作集的協(xié)作流程為以下幾項:(１)團隊負責人依照成員數(shù)量和項目復雜程度,將設(shè)計模型劃分為若干個組成部分,各部分之間不能重疊.(２)將相應的建筑構(gòu)件分配到各部分中,并設(shè)定編輯權(quán)限,同時,將該模型文件保存為設(shè)計中心文件.(３)成員通過網(wǎng)絡訪問服務器的中心文件,通過“另存為”命令得到各自需要編輯的部分,在本地計算機進行深化設(shè)計.在深化設(shè)計過程中,成員需要隨時將自己的設(shè)計結(jié)果更新到設(shè)計中心文件中,保證其他成員可以及時看到其他部分的設(shè)計成果,從而使設(shè)計工作保持一致.鏈接Revit模型的操作方法同AutoCAD的外部參照非常類似,最接近于傳統(tǒng)模式.該方法適用于單體建筑或可以拆分為多個單體,且需要分別出圖的建筑群項目.設(shè)計團隊的建筑師各自完成一部分單體設(shè)計內(nèi)容,并在總圖(場地)文件中鏈接各自的Revit模型,實現(xiàn)階段性協(xié)同設(shè)計(此方式和傳統(tǒng)的AutoCAD外部參照協(xié)調(diào)設(shè)計模式相同).上一頁下一頁返回5.1

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對特大型項目,也可以在“鏈接”中使用“工作集”功能.兩種方式結(jié)合,實現(xiàn)更大規(guī)模的協(xié)同設(shè)計.在Revit軟件中,將建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、MEP設(shè)計專業(yè)聯(lián)系在一起,３個專業(yè)在同一平臺下工作,整個工作流程為多專業(yè)同時進行,信息在不同的專業(yè)之間相互共享、連續(xù).(１)結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑設(shè)計.結(jié)構(gòu)設(shè)計專業(yè)使用“復制/監(jiān)視”模式來監(jiān)控、修改信息模型.建筑設(shè)計也可以使用碰撞檢查工具,以檢查建筑構(gòu)件是否與結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在碰撞沖突.這種協(xié)作模式,可以有效地解決結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑設(shè)計之間的矛盾.上一頁下一頁返回5.1

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(２)MEP設(shè)計與建筑設(shè)計.MEP設(shè)計專業(yè)依據(jù)建筑設(shè)計專業(yè)對基礎(chǔ)模型層高和房間凈高的設(shè)計進行冷熱區(qū)的劃分和管線的布置.建筑設(shè)計專業(yè)可以鏈接MEP模型,檢查與基礎(chǔ)模型是否存在沖突.MEP專業(yè)管線布局受到建筑空間造型與建筑結(jié)構(gòu)的制約,通過多專業(yè)間的協(xié)同,管線綜合的問題能在設(shè)計階段得到較好的解決.(３)MEP設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計.協(xié)同方法同上述,結(jié)構(gòu)模型與MEP模型鏈接,檢查結(jié)構(gòu)構(gòu)件和MEP管道之間的沖突和碰撞.在這種團隊協(xié)同模式之下,不同專業(yè)之間都能在設(shè)計過程中相互協(xié)調(diào),相互溝通,形成一個有機的整體.上一頁下一頁返回5.1

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５.１.５設(shè)計中的協(xié)同在深化設(shè)計階段,建筑師之間不僅需要分工協(xié)作,還需要與其他專業(yè)工程師共同完成設(shè)計方案的結(jié)構(gòu)、設(shè)備等專業(yè)設(shè)計.在這個階段,將會有大量的設(shè)計者投入項目中,如何讓團隊內(nèi)部高效地協(xié)同工作成為關(guān)鍵,協(xié)同工作是這個階段工作的主要模式.Revit軟件提供了專門的“協(xié)作”工具,即工作集和鏈接.當一個復雜設(shè)計項目的設(shè)計工作進行到深化設(shè)計階段后,由團隊負責人啟動軟件協(xié)同設(shè)計功能,即工作集.工作集是人為劃分圖元的集合.在給定時間內(nèi),只有一個用戶可以編輯每個工作集.所有團隊成員都可查看其他小組成員所擁有的工作集,但不能對它們進行修改,可以從不屬于自己的工作集借用圖元,編輯完成后保存到中心文件時再還給原來的工作集,這就提升了項目效率,也實現(xiàn)了真正的協(xié)同設(shè)計.上一頁下一頁返回5.1

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工作集的協(xié)作流程為以下幾項:(１)團隊負責人依照成員數(shù)量和項目復雜程度,將設(shè)計模型劃分為若干個組成部分,各部分之間不能重疊.(２)將相應的建筑構(gòu)件分配到各部分中,并設(shè)定編輯權(quán)限,同時,將該模型文件保存為設(shè)計中心文件.(３)成員通過網(wǎng)絡訪問服務器的中心文件,通過“另存為”命令得到各自需要編輯的部分,在本地計算機進行深化設(shè)計.在深化設(shè)計過程中,成員需要隨時將自己的設(shè)計結(jié)果更新到設(shè)計中心文件中,保證其他成員可以及時看到其他部分的設(shè)計成果,從而使設(shè)計工作保持一致.鏈接Revit模型的操作方法同AutoCAD的外部參照非常類似,最接近于傳統(tǒng)模式.該方法適用于單體建筑或可以拆分為多個單體,且需要分別出圖的建筑群項目.設(shè)計團隊的建筑師各自完成一部分單體設(shè)計內(nèi)容,并在總圖(場地)文件中鏈接各自的Revit模型,實現(xiàn)階段性協(xié)同設(shè)計(此方式和傳統(tǒng)的AutoCAD外部參照協(xié)調(diào)設(shè)計模式相同).上一頁下一頁返回5.1

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對特大型項目,也可以在“鏈接”中使用“工作集”功能.兩種方式結(jié)合,實現(xiàn)更大規(guī)模的協(xié)同設(shè)計.在Revit軟件中,將建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、MEP設(shè)計專業(yè)聯(lián)系在一起,３個專業(yè)在同一平臺下工作,整個工作流程為多專業(yè)同時進行,信息在不同的專業(yè)之間相互共享、連續(xù).(１)結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑設(shè)計.結(jié)構(gòu)設(shè)計專業(yè)使用“復制/監(jiān)視”模式來監(jiān)控、修改信息模型.建筑設(shè)計也可以使用碰撞檢查工具,以檢查建筑構(gòu)件是否與結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在碰撞沖突.這種協(xié)作模式,可以有效地解決結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑設(shè)計之間的矛盾.(２)MEP設(shè)計與建筑設(shè)計.MEP設(shè)計專業(yè)依據(jù)建筑設(shè)計專業(yè)對基礎(chǔ)模型層高和房間凈高的設(shè)計進行冷熱區(qū)的劃分和管線的布置.建筑設(shè)計專業(yè)可以鏈接MEP模型,檢查與基礎(chǔ)模型是否存在沖突.MEP專業(yè)管線布局受到建筑空間造型與建筑結(jié)構(gòu)的制約,通過多專業(yè)間的協(xié)同,管線綜合的問題能在設(shè)計階段得到較好的解決.上一頁下一頁返回5.1

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(３)MEP設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計.協(xié)同方法同上述,結(jié)構(gòu)模型與MEP模型鏈接,檢查結(jié)構(gòu)構(gòu)件和MEP管道之間的沖突和碰撞.在這種團隊協(xié)同模式之下,不同專業(yè)之間都能在設(shè)計過程中相互協(xié)調(diào),相互溝通,形成一個有機的整體.上一頁下一頁返回5.1

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５.１.６工程量統(tǒng)計完成模型深化設(shè)計后,需要對完成的模型進行必要的分析.前述已經(jīng)提到Ecotect軟件進行了綠色節(jié)能分析和碳排放量統(tǒng)計分析.另外,BIM技術(shù)還能對項目中的工程量進行分析處理.工程量分析可以估算設(shè)計方案中各類材料的工程量,為方案成本對比提供數(shù)據(jù)支持.Revit軟件有明細表工具,該工具可以按照對象類別統(tǒng)計并列表顯示各類模型圖元數(shù)量、材質(zhì)數(shù)量、圖紙列表、視圖列表和注釋塊列表.對工程量分析,明細表工具主要用來統(tǒng)計材質(zhì)信息和數(shù)量.上一頁下一頁返回5.1

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建立明細表是提取BIM模型的關(guān)鍵步驟.其基本方法如下:(１)通過建立明細表直接提取出各種建筑構(gòu)件的基本幾何信息,如面積等.(２)按照建筑中各種構(gòu)件的不同構(gòu)造做法,編制材料用量比例公式,即提取出各種材料的體積.(３)查表得出構(gòu)件材料的密度,最終得到主要材料的質(zhì)量.利用明細表統(tǒng)計的工程量較為準確,可以有效避免傳統(tǒng)方式統(tǒng)計的重復問題.除明細表工具外,Revit軟件還可以應用擴展應用Extensions.該擴展應用程序提供相應但更廣泛的功能,可進一步提高明細表制作的效率.上一頁下一頁返回5.1

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５.１.７模型出圖和渲染完成模型建立后,最終的交付成果還是需要提交CAD二維圖紙,因為目前在國內(nèi)建筑行業(yè)仍以二維圖紙作為依據(jù).因此,還需要將三維BIM模型轉(zhuǎn)換成為二維CAD施工圖.另外,與模型相關(guān)的各類信息也要統(tǒng)計歸納,同時,也需要完成三維渲染圖.用Revit軟件可以生成所需的CAD圖紙.這將提高出圖效率,減少人為錯誤.上一頁下一頁返回5.1

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一般使用Revit軟件出圖分為以下４個基本步驟.(１)進行圖紙布置.使用Revit軟件的“新建圖紙”工具可以為項目創(chuàng)建圖紙視圖,指定圖紙使用的標題欄族并將指定的視圖布置在圖紙視圖中形成最終施工圖檔.(２)項目信息設(shè)置.除完成圖紙名稱、圖紙編號外,還需要完成如項目名稱、客戶名稱等內(nèi)容信息,在Revit軟件“項目信息”工具中設(shè)置公用信息參數(shù).(３)圖紙修訂和版本控制.在項目進行當中,圖紙修訂不可避免,Revit可以記錄追蹤這些修訂信息,并將其發(fā)布到圖紙上.(４)打印和圖紙導出.圖紙布置完成后,利用打印機進行打印,或用虛擬打印機程序生成PDF格式文檔,也可以將指定視圖或圖紙導出為CAD格式文件.值得注意的是,Revit軟件不支持圖層概念,但可以設(shè)置各構(gòu)件對象導出DWG時對應的圖層,以方便在CAD中應用.上一頁下一頁返回5.1

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完成模型與圖紙轉(zhuǎn)換后,還需要完成項目的三維渲染圖.這既是設(shè)計階段的重要展示成果,也是設(shè)計階段的重要交付成果.三維渲染圖可用來向業(yè)主展示設(shè)計成果,還便于團隊內(nèi)部溝通.Revit軟件自帶的渲染功能,可以快速創(chuàng)建BIM模型各角度的渲染圖,還具有３Dmax軟件接口,支持將BIM模型導入并進一步完善.以某別墅項目為例,使用Revit軟件建立的模型如圖５.１２所示.通過生成圖紙,可創(chuàng)建所需的CAD/PDF格式圖紙,如圖５.１３所示.通過自身渲染工具可渲染出所需的圖片,如圖５.１４所示.上一頁下一頁返回5.1

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段的應用

５.１.８BIM技術(shù)與室內(nèi)人居環(huán)境設(shè)計人居環(huán)境是人類進行工作勞動、生活居住、社交娛樂等行為的室內(nèi)空間場所,是影響人類健康發(fā)展的重要環(huán)境.室內(nèi)人居環(huán)境的品質(zhì)提升是提高人類生活水平的一個指標.在滿足人們使用功能的前提下,尋找室內(nèi)舒適度、綠色節(jié)能、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展之間的平衡點成為設(shè)計師需要考慮的室內(nèi)人居環(huán)境生態(tài)性能的關(guān)鍵問題.傳統(tǒng)分析方式多是以經(jīng)驗計算為依據(jù),隨著建筑復雜程度的提高,室內(nèi)格局變得更活躍和自由,設(shè)計師很難憑借已有的設(shè)計經(jīng)驗把控復雜的室內(nèi)環(huán)境.因此,在條件繁多且不確定性存在的情況下,BIM技術(shù)直觀可視化、易操作的特點就顯現(xiàn)出來.它可以用于對實地情況物理模擬分析,幫助設(shè)計師做出正確的判斷并及時修改設(shè)計方案,更方便地找到舒適度與綠色節(jié)能之間的平衡點.除可以完成從概念設(shè)計到施工圖設(shè)計外,BIM技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計方面還能有效地進行室內(nèi)日照分析和采光模擬、空氣質(zhì)量分析、聲環(huán)境分析、室內(nèi)照明分析、視線分析、綠色節(jié)能分析.上一頁下一頁返回5.1

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段的應用

(１)室內(nèi)日照分析模擬.結(jié)合各地日照數(shù)據(jù)及住宅建筑日照標準,將BIM模型信息數(shù)據(jù)導入日照模擬軟件,用以模擬建筑周邊環(huán)境,使用真實日照數(shù)據(jù)得到日照報告,從根本上對日照、光環(huán)境、熱環(huán)境等方面進行精確的集成模擬和分析.通過分析模擬結(jié)果,可以計算合理的建筑間距,針對日曬過度的建筑部分進行遮陽方面的優(yōu)化設(shè)計;還可以利用太陽輻射數(shù)據(jù)制訂節(jié)能方案,實現(xiàn)可再生能源的最大化合理利用.常用的日照模擬軟件有Sunlight、IES(IntegratedEnvironmentalSolution)、Radiance、EcotectDaysim等.Sunlight由中國建筑科學研究院建筑工程軟件研究所研發(fā),是基于三維圖形平臺的日照分析軟件.軟件以三維模型作為分析數(shù)據(jù)依據(jù),按國家及各地區(qū)有關(guān)日照的相應規(guī)范和標準,采用?建筑設(shè)計資料集?中太陽位置計算公式、日影原理、光線返回法、陰影輪廓法等技術(shù),提供日照基本計算數(shù)據(jù)設(shè)置和日照計算方法,可進行建設(shè)前后窗上或任意空間點的日照情況比較,并以表格形式輸出日照分析報告.圖５.１５所示為Sunlight軟件提供的日照分析示例.上一頁下一頁返回5.1

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段的應用

(２)室內(nèi)采光分析模擬.除了對日照分析以外,BIM技術(shù)還能準確地分析室內(nèi)采光信息.將BIM模型導入采光分析軟件中,對門窗進行編號,添加門窗類型、采光系數(shù)、材料透射比和反射比等信息.按采光設(shè)計規(guī)范設(shè)置房間類型屬性.對室內(nèi)采光區(qū)域進行采光模擬并分析,得出采光評估報告.根據(jù)分析反饋,設(shè)計師可及時調(diào)整門窗的尺寸和位置,選擇合適的門窗類型.對進深較大區(qū)域加設(shè)反光板以改善采光,合理利用采光節(jié)能進行照明設(shè)計.圖５.１６所示為采光計算分析示例.(３)室內(nèi)空氣質(zhì)量分析.為提高室內(nèi)空氣質(zhì)量,項目設(shè)計階段利用BIM技術(shù)進行模擬研究室內(nèi)空氣質(zhì)量,主要從以下３方面入手.①自然通風仿真:主要有風壓分析、風速分析,減少室外空氣齡,優(yōu)化通風口、空調(diào)系統(tǒng).②裝飾材料的選擇及優(yōu)化:模擬室內(nèi)揮發(fā)性有機物(VOC)含量,優(yōu)化裝飾材料的選擇.③綠色植物的分布規(guī)劃:植物吸收空氣污染物數(shù)值測算、分布規(guī)劃對空氣凈化的影響.上一頁下一頁返回5.1

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段的應用

在BIM建模軟件中,將項目建筑模型及周邊環(huán)境的基本體量模型建立起來,搜集整合裝飾材料信息和綠色植物凈化空氣的研究數(shù)據(jù).設(shè)計師在設(shè)計階段能通過BIM技術(shù)將室內(nèi)自然通風情況考慮周全.將BIM模型導入風環(huán)境模擬軟件進行通風仿真,會得到可視化的動態(tài)模擬分析結(jié)果,便于有效解決室內(nèi)自然通風問題,優(yōu)化室內(nèi)空氣環(huán)境.例如,通過調(diào)整建筑室內(nèi)布局、門窗及通風口位置、尺寸等,在物理層面為空氣流通提供有效流場;或通過對通風換氣系統(tǒng)的布局、室內(nèi)綠色裝飾材料的控制等手段,進一步降低室內(nèi)空氣滯留、空氣污染的隱患.常見的風環(huán)境模擬軟件有Phoenics、FLUENT、Airpark、Ecotect、Winair、VENT等.圖５.１７所示為某生態(tài)新城低碳體驗館風環(huán)境模擬示例.將BIM信息模型導入Phoenics軟件進行實物風環(huán)境模擬分析.結(jié)果顯示,條形建筑體容易導致建筑周邊風速突變和局部死區(qū),不利于室外形成好的風環(huán)境,所以,在建筑形式上采用曲面形體改善室外通風.上一頁下一頁返回5.1

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另外,進一步縮小室內(nèi)進深的方式,減少空氣在室內(nèi)的流動距離,降低空氣滯留時間,可以有效地改善室內(nèi)風.分析完風環(huán)境后,還應分析室內(nèi)空氣質(zhì)量問題,合理選擇裝飾材料,減少VOC對人體的危害.通過BIM技術(shù),可以建立裝飾材料管理數(shù)據(jù)庫,將各種材料的有害物質(zhì)含量錄入數(shù)據(jù)庫中.這樣,創(chuàng)建BIM裝飾模型時,可以利用軟件統(tǒng)計功能直接計算出室內(nèi)VOC含量.通過將結(jié)果與相關(guān)評估規(guī)范對比,可以幫助設(shè)計師優(yōu)化裝飾材料的選擇,這樣在不影響設(shè)計效果前提下,降低室內(nèi)VOC含量.例如,在某個辦公樓的封閉會議室的設(shè)計中,設(shè)計師選用了歐松板,雖然該建材符合?綠色建筑設(shè)計標準?推薦使用的利廢材料,但通過BIM技術(shù)模擬計算后發(fā)現(xiàn)當大面積使用時,在未開啟空調(diào)通風的情況下,室內(nèi)空氣質(zhì)量指標不達標,所以改用類似的麥秸板,在模擬計算后發(fā)現(xiàn)滿足國家標準,可以使用.上一頁下一頁返回5.1

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段的應用

利用BIM技術(shù)還能對室內(nèi)綠色植物分布規(guī)劃.通過研究單位面積內(nèi)植物對空氣中有害物質(zhì)的吸附數(shù)據(jù)(如一盆吊蘭在８~１０m２的房間內(nèi)就相當于一個空氣凈化器,能分解苯,吸收空氣中８５％的甲醛、９５％的一氧化碳及香煙煙霧中的尼古丁等有害物質(zhì)),結(jié)合數(shù)據(jù),可以在BIM模型分析室內(nèi)綠色植物的配比和分布,有針對性地設(shè)計出凈化空氣的方案,營造綠色健康的室內(nèi)空氣環(huán)境.上一頁下一頁返回5.1

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段的應用

(４)室內(nèi)聲學環(huán)境分析.室內(nèi)聲學環(huán)境也會對人體健康產(chǎn)生影響.研究表明,室內(nèi)聲學環(huán)境較差,會對人的基本聽力、語言交流、休息睡眠、心臟功能等方面產(chǎn)生許多不利影響,這種影響對兒童更為明顯.因此,室內(nèi)聲學環(huán)境要符合相關(guān)國家標準規(guī)定.BIM技術(shù)的優(yōu)勢是把信息模型和聲學分析軟件結(jié)合后,能夠快速得到聲環(huán)境評估結(jié)果,在建筑方案設(shè)計階段指導優(yōu)化設(shè)計,避免噪聲干擾.信息模型數(shù)據(jù)導入聲環(huán)境模擬軟件后,可以模擬聲源、聲場邊界條件等.軟件建立聲線數(shù)量和聲音強度之間的數(shù)量關(guān)系,計算聲音的強度對建筑環(huán)境的影響,把分析結(jié)果以可視化的方式呈現(xiàn)出來,便于設(shè)計優(yōu)化.根據(jù)評估,可以對受噪聲影響的室內(nèi)進行設(shè)計調(diào)整,或優(yōu)化裝飾材料的選擇,如選擇雙層玻璃、吸聲材料等.常用的聲環(huán)境模擬軟件有RAYNOISE、SoundPLAN、Odeon、RAMSETE、AutodeskEcotect等.上一頁下一頁返回5.1

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段的應用

例如,某大劇院利用聲環(huán)境模擬分析解決設(shè)計與功能的平衡問題(圖５.１８).在設(shè)計階段觀眾廳頂棚被設(shè)計為平面頂棚,并安裝有巨大的燈環(huán),但平面頂棚對室內(nèi)聲音反射的均勻度不利.為解決設(shè)計藝術(shù)形式與聲環(huán)境品質(zhì)的矛盾,利用RAYNOISE軟件進行計算機模擬分析.結(jié)論:通過合理地在臺口上方布置三段式跌落頂棚、在觀眾廳頂棚上布置部分吸聲材料和部分反射材料,在墻面作出合理的吸聲反射和擴散設(shè)計,可以獲得良好的聲學效果.上一頁下一頁返回5.1

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段的應用

(５)室內(nèi)照明分析.室內(nèi)照明設(shè)計已成為室內(nèi)設(shè)計的重要環(huán)節(jié),既要保證實現(xiàn)足夠照度要求,又要考慮到照明對室內(nèi)環(huán)境所產(chǎn)生的美學效果以及心理效果.不合理的室內(nèi)照明會傷害眼睛,從而導致視力下降,增加白內(nèi)障的發(fā)病率.另外,照明設(shè)計還要考慮可持續(xù)發(fā)展的要求.有研究統(tǒng)計,在醫(yī)院、學校等照明時間長、照明場所多的地方,其耗能幾乎超過本單位所有耗電的２/５,降低了能源利用率.BIM技術(shù)用于光環(huán)境模擬是可持續(xù)建筑設(shè)計的新方向和新手段.通過建成前對建筑模擬和分析,可以直觀地發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的各種問題,并進行優(yōu)化改進.借助于分析結(jié)果,設(shè)計師根據(jù)不同類型、數(shù)量的照明設(shè)備的參數(shù)信息,進行室內(nèi)空間三維照度計算和照明模擬.依據(jù)不同照明方案的能耗計算結(jié)果優(yōu)化照明布局形式,達到基礎(chǔ)照明、重點照明和裝飾照明的和諧,從而獲得良好的高質(zhì)量的照明效果,避免眩光、陰影等不良光環(huán)境.常用的照明分析軟件有Ecotect、DIALux、AGI３２等.上一頁下一頁返回5.1

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段的應用

(６)室內(nèi)視線分析.室內(nèi)視線分析主要考慮兩類場景:一是突出視覺功能的場所(如劇場、影院等),分析室內(nèi)各視點對室內(nèi)某區(qū)域的視線效果;二是室內(nèi)視野評價,分析室內(nèi)各視點對室外環(huán)境的可視度.利用BIM模型進行室內(nèi)視線分析可以真實還原場景并提供高效、科學的評估依據(jù).對需要突出室內(nèi)視覺功能的場所,設(shè)計師需考慮到每個座位的觀感效果.圖５.１９所示為某劇院項目使用BIM技術(shù)實現(xiàn)參數(shù)化的座位排布及視線模擬.設(shè)計師通過人體模型模擬視線,根據(jù)劇場內(nèi)每個座位的視線效果,對座位高度、方向、尺寸、間距進行優(yōu)化調(diào)整.依靠BIM技術(shù)完成全部座位的視線模擬,為劇院座位排布提供最佳方案,提高設(shè)計效率和觀眾舒適度.室內(nèi)景觀視野分析是指室內(nèi)各視點對室外環(huán)境的可見程度.現(xiàn)代室內(nèi)景觀不僅局限于室內(nèi)空間,還依附于建筑、景觀與室外,還作為它們之間相互聯(lián)系與融合的過渡、協(xié)調(diào)和柔化三者的關(guān)系,為室內(nèi)帶入自然的氣息,從而起到營造空間氣氛、美化室內(nèi)環(huán)境的功效.上一頁下一頁返回5.1

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段的應用

影響室內(nèi)視野的因素包括窗尺寸和位置、房間的布局、建筑層高等.LEED要求至少有９０％的主要室內(nèi)使用空間可以通過外窗直接獲得室外視野.在BIM模型中,可以通過Revit軟件自帶的“相機”功能,在任意室內(nèi)景觀窗前設(shè)置相機,根據(jù)拍攝的可視度調(diào)整景觀窗的位置和大小,達到適當?shù)囊胄Ч?但是,這種以“點”為基礎(chǔ)的評估方式工作量較大,對大體量建筑不是很實際.這時,可以通過Revit軟件中的“漫游”功能創(chuàng)建虛擬漫游路徑,實現(xiàn)視點串聯(lián),達到“所見即所得”的觀感體驗,更全面、快速地評估目的.圖５.２０所示為利用Ecotect軟件進行的可視度分析.上一頁返回5.2

BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的應用

BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的應用大體可以分為結(jié)構(gòu)方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)計算和設(shè)計、結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計３個方面.BIM技術(shù)可以貫穿整個結(jié)構(gòu)設(shè)計過程,提高結(jié)構(gòu)設(shè)計效率,減少結(jié)構(gòu)設(shè)計錯誤.(１)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計.本階段主要是建筑設(shè)計師和結(jié)構(gòu)工程師溝通,從藝術(shù)、功能和力學的角度分析結(jié)構(gòu)主體布局.BIM技術(shù)可以利用三維空間展示建筑師的設(shè)計成果,并與結(jié)構(gòu)工程師協(xié)調(diào)初步確定結(jié)構(gòu)方案.(２)結(jié)構(gòu)計算和設(shè)計.在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,主體構(gòu)件要始終圍繞Revit建筑模型構(gòu)建,盡量不影響建筑的功能和美觀.基于Revit軟件的特點,可將建筑模型和方案設(shè)計的CAD文件通過導入或鏈接的方式加載到新建的結(jié)構(gòu)樣板中.在結(jié)構(gòu)樣板中導入的其他專業(yè)模型無法修改,但可以通過識圖可見性設(shè)置控制導入其他專業(yè)模型的顯示,作為結(jié)構(gòu)方案布置的參照.在設(shè)計過程中,結(jié)構(gòu)工程師依照建筑設(shè)計師提交的建筑初步模型布置豎向承重構(gòu)件、豎向抗側(cè)力構(gòu)件以及水平構(gòu)件,借助BIM技術(shù)減少建筑與結(jié)構(gòu)之間的碰撞沖突.下一頁返回5.2

BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的應用

一般有兩種方式:一種是在平面圖中布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件時,多個窗口或多顯示器同時工作,將構(gòu)件布置結(jié)果實時顯示在其他專業(yè)三維模型中,及時修改因構(gòu)件布置產(chǎn)生的碰撞;另一種是各專業(yè)模型完成后,通過BIM平臺碰撞檢測軟件,查找定位模型之間的沖突之處.完成結(jié)構(gòu)模型后,合理選擇結(jié)構(gòu)有限元計算軟件進行試算.基于BIM平臺數(shù)據(jù)共享的特點,選擇有限元分析軟件應考慮以下兩點.①具有對應BIM核心建模軟件的數(shù)據(jù)交換接口.結(jié)構(gòu)模型中的幾何尺寸、荷載工況和邊界約束條件等可以轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)有限元軟件的分析數(shù)據(jù),避免在結(jié)構(gòu)分析軟件中重復建模.這種數(shù)據(jù)傳遞方式可以提高結(jié)構(gòu)分析的效率.②結(jié)構(gòu)有限元分析軟件能將經(jīng)過計算分析后的模型反映到BIM建模軟件中,以便對原始模型進行更新或修改.上一頁下一頁返回5.2

BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的應用

(３)結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計.完成模型和結(jié)構(gòu)計算后,利用BIM軟件進行施工圖設(shè)計和出圖.施工圖階段最終的成果文件是完成滿足設(shè)備材料采購、非標準設(shè)備制作和施工要求的全套圖紙.Revit軟件是基于參數(shù)化設(shè)計的建模軟件.建筑或結(jié)構(gòu)模型完成后,可以通過各個標高的平面視圖轉(zhuǎn)換成施工圖.后期設(shè)計發(fā)生變更時,無論直接修改Revit項目瀏覽器的施工圖,還是在三維模型中修改,其他視圖相應位置的構(gòu)件都會作相關(guān)聯(lián)的修改.通過Revit系列軟件的項目瀏覽器可以高效管理設(shè)計圖紙、施工圖設(shè)計說明等圖紙文件.BIM技術(shù)支持下的結(jié)構(gòu)施工中,實體詳圖表達和平法表達各有優(yōu)點和不足.上一頁下一頁返回5.2

BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的應用

實體詳圖表達優(yōu)點如下:①三維形式表達鋼筋信息.從圖中可以確定鋼筋的位置、形式、尺寸等信息,對復雜構(gòu)件可以放大剖析,避免鋼筋碰撞.②便于工程量統(tǒng)計.對鋼筋和混凝土用量統(tǒng)計方便.③實現(xiàn)隱蔽工程可見性.模型雖然是模擬現(xiàn)實中的建筑,但還能做一些現(xiàn)實中不可能的事情,如實現(xiàn)混凝土在模型中的透明度.這樣,在改變透明度的情況下,可以清楚觀察到內(nèi)部鋼筋的擺放和連接方式,如圖５.２１所示.上一頁下一頁返回5.2

BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的應用

實體詳圖表達鋼筋的不足之處如下:①這種設(shè)計方案需要逐根處理鋼筋的定位和長度等信息,所以工作量很大.②鋼筋節(jié)點和信息的增多對電腦顯卡和CPU的要求很高.③這種設(shè)計方式會占用大量篇幅圖紙.上一頁下一頁返回5.2

BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的應用

就目前發(fā)展來看,將平法表達融入BIM中尚有一些問題需要解決.①平法表達要與BIM技術(shù)接軌,要進一步完善其注釋符號在BIM技術(shù)中的符號體系,創(chuàng)建平法示意圖元與構(gòu)件鋼筋實際尺寸的數(shù)學關(guān)系以及適合中國用戶習慣的平法智能符號族,需要既懂工程又懂軟件的專業(yè)團隊來完成.②利用好BIM中平法標注的信息,關(guān)鍵在于信息之間能無損交互,這樣才能實現(xiàn)平法表達中的信息與結(jié)構(gòu)計算軟件、鋼筋下料、放樣軟件對接.上一頁返回5.3

BIM技術(shù)在MEP設(shè)計中的應用

(１)MEP系統(tǒng)選型和設(shè)計優(yōu)化.MEP是國外對Mechanical、Electrical、Plumbing３個專業(yè)的簡稱,即國內(nèi)所說的建筑機電設(shè)備專業(yè),簡稱水暖電專業(yè).現(xiàn)代建筑品質(zhì)的提升,決定建筑對設(shè)備的功能和性能都有較高的要求.一般情況下,需要MEP系統(tǒng)達到先進、環(huán)保、安全可靠及安裝維護方便的特性;同時,MEP系統(tǒng)設(shè)計選型要遵守國家標準和規(guī)范,使建筑在其整個生命周期內(nèi)體現(xiàn)出良好的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益、社會效益.下一頁返回5.3

BIM技術(shù)在MEP設(shè)計中的應用

MEP系統(tǒng)的選型和優(yōu)化設(shè)計,需要注意以下６個方面.①合理性:滿足建筑運營的需要.②科技性:使用成熟技術(shù),保證運行的穩(wěn)定和維護的便利性.③地域性:根據(jù)當?shù)氐臓顩r,進行有機利用.④經(jīng)濟性:運營成本可控.⑤前瞻性:技術(shù)領(lǐng)先,最大限度滿足管理和使用者的需求.⑥環(huán)保性:符合國家法律法規(guī)要求,達到可持續(xù)發(fā)展要求.目前,BIM技術(shù)中常用的MEP軟件都帶有系統(tǒng)分析和計算功能,能做到一邊設(shè)計,一邊分析選型.上一頁下一頁返回5.3

BIM技術(shù)在MEP設(shè)計中的應用

(２)MEP系統(tǒng)能耗分析.在運營過程中,MEP設(shè)備的壓力和供給量等運行狀態(tài)隨時變化,因此,利用MEP軟件找到一個合理平衡點很有必要.估算偏高,導致能源浪費和過高工程投資;估算偏低,會使設(shè)備系統(tǒng)無法達到實際的負荷需要,可能導致系統(tǒng)發(fā)生事故,影響設(shè)備系統(tǒng)的正常運行.MEP軟件可以在綜合考慮建筑空間需求和用戶使用習慣的角度確定合理的負荷值范圍.同時,MEP軟件也可以考慮系統(tǒng)在建造生產(chǎn)過程中的能耗,滿足適宜當?shù)氐臈l件及提高生產(chǎn)工藝的材料使用率.(３)MEP系統(tǒng)成本計算.業(yè)主最需要從經(jīng)濟性角度考慮MEP系統(tǒng)的選型和優(yōu)化設(shè)計,以有限的經(jīng)濟條件保證建筑設(shè)備良好的運行.MEP系統(tǒng)的經(jīng)濟成本包含生產(chǎn)、建造和運營維護成本.有些設(shè)備的生產(chǎn)成本可能很低,但后期的運營維護成本可能很高.傳統(tǒng)的二維設(shè)計方法很難綜合考慮這些成本因素,從而導致有些方案只能實現(xiàn)短期最優(yōu),但從建筑整個生命周期的角度來看卻不是最佳選擇.MEP軟件通過對設(shè)備系統(tǒng)的虛擬建造和最終運營維護的模擬,以最有效、最貼近現(xiàn)實的分析手段協(xié)助工程師選取全生命周期成本最優(yōu)的方案.上一頁下一頁返回5.3

BIM技術(shù)在MEP設(shè)計中的應用

(４)MEP系統(tǒng)空間布局優(yōu)化.確定MEP系統(tǒng)選型方案后,通過BIM技術(shù)將各類管道和設(shè)備以最優(yōu)化的方式布置在有限的建筑安裝空間內(nèi),同時要盡量保證樓層凈高.在以往的設(shè)備設(shè)計過程中,各專業(yè)一般分別由不同的參與方進行設(shè)計,彼此之間很難有效溝通,從而導致最終的布局方案無法滿足建筑使用需要,對凈高的影響很大.利用MEP軟件可以對設(shè)備系統(tǒng)排布進行綜合考慮,盡可能高效節(jié)約地利用空間,增加建筑凈高,同時,軟件也能夠?qū)芫€設(shè)備集中的設(shè)備間、設(shè)備層、管道井等附屬空間進行優(yōu)化排布,降低建筑安裝成本,減少施工返工率.圖５.２２所示為優(yōu)化前的管線布置方案,MEP系統(tǒng)最低點到樓板的高度為３.００m.利用MEP軟件分析后,發(fā)現(xiàn)原水管、風管、橋架同標高排布,未有效利用梁下的空間.優(yōu)化后的方案將水管和風管進行分層排布,充分利用空間,避開管線碰撞,增加凈高,最終MEP系統(tǒng)最低點到樓板的高度增加了０.１４m(圖５.２３).上一頁下一頁返回5.3

BIM技術(shù)在MEP設(shè)計中的應用

(５)MEP系統(tǒng)管線綜合.前兩種系統(tǒng)優(yōu)化主要以MEP設(shè)計師為出發(fā)點,從設(shè)計角度開展優(yōu)化.若從施工總承包出發(fā),工程師還需用MEP軟件完成設(shè)備管線綜合工作.管線綜合是依照工程師的知識和經(jīng)驗從施工出發(fā),在考慮施工空間和檢修空間的前提下,確保MEP方案的總施工成本最低.提高管線綜合的可施工性,實施BIM管線綜合時不僅需要考慮安裝順序,同時也要考慮管線施工規(guī)范,如管道保溫層、支吊架形式、管道安裝空間及檢修空間、安裝流程等.圖５.２４所示為基于BIM的管線綜合優(yōu)化分析.通過對BIM技術(shù)的綜合應用,可以在施工前發(fā)現(xiàn)并消除潛在的施工碰撞;通過對綜合管線支架的有效設(shè)計和安排,可以有效加快施工進度,降低安裝成本.(６)MEP容差優(yōu)化設(shè)計.以上幾種優(yōu)化過程的前提是建筑的土建結(jié)構(gòu)施工應盡量精確.土建施工誤差超出一定范圍后,將會對前面優(yōu)化的結(jié)果產(chǎn)生非常不利的影響.這就是MEP容差優(yōu)化的由來,它是指在土建施工發(fā)生誤差的基礎(chǔ)上,對原有MEP方案進行再優(yōu)化,確保最終的可施工性.若未將容差優(yōu)化加以考慮,之前的優(yōu)化工作很可能前功盡棄.上一頁下一頁返回5.3

BIM技術(shù)在MEP設(shè)計中的應用

(７)MEP系統(tǒng)出圖.完成MEP系統(tǒng)設(shè)計后,還需要按照國家標準進行二維出圖工作.如何將MEP軟件設(shè)計的平面圖進行標準化、準確表達是一個難點.需要通過設(shè)置工作集、巧用過濾器、修改部分族,來實現(xiàn)平面圖表達的標準化.圖５.２５所示為采用MEP設(shè)計的平面圖,其表達與采用AutoCAD設(shè)計的平面圖一致.在MEP系統(tǒng)圖的設(shè)計過程中,繪制軸測圖需花費大量的時間,所以,一般以系統(tǒng)原理圖來代替,但系統(tǒng)圖的表達不夠準確.采用MEP軟件制圖后,在平面圖生成的同時也完成系統(tǒng)圖生成.從圖５.２６

圖５.２7

圖５.２８可以看出,MEP軟件繪制的系統(tǒng)圖更加精準、形象.采用MEP軟件還可以通過創(chuàng)建平面圖工作生成設(shè)備平面圖,大大提升后期繪圖效率和準確率(圖５.２９

圖５.30

圖５.３１).上一頁返回5.4

BIM技術(shù)在工程項目成本控制中的應用

(１)決策階段.投資決策是項目建設(shè)的先決條件,優(yōu)秀的決策是項目成功的保證,也與項目成本有直接關(guān)系,因此,一個合理的決策是實現(xiàn)成本控制的必要條件.進行施工項目的決策時,造價人員根據(jù)初步的施工模型,提取出一份大致的工程量數(shù)據(jù),與企業(yè)內(nèi)部施工定額相結(jié)合,預估出擬建施工項目的造價成本信息.下一頁返回5.4

BIM技術(shù)在工程項目成本控制中的應用

(２)設(shè)計階段.設(shè)計階段是成本控制的關(guān)鍵階段.根據(jù)統(tǒng)計,設(shè)計階段的成本僅僅占整個建設(shè)項目的總體成本的１５％,但它對整體成本至關(guān)重要.在目前的工程設(shè)計條件下,限額設(shè)計是設(shè)計階段采用的主要方式,即根據(jù)設(shè)計任務書中已經(jīng)獲得批準的投資預算完成初步設(shè)計方案,然后完成施工圖設(shè)計.通過BIM技術(shù),設(shè)計人員能直接在模型數(shù)據(jù)庫中選擇與當前施工項目相類似的歷史施工項目模型的相關(guān)設(shè)計指標,創(chuàng)建一個經(jīng)濟合理的限額設(shè)計.同時,造價人員能直接在模型中提取工程量數(shù)據(jù)及項目參數(shù),較為快捷地得到概算價格,這樣能從施工項目的全生命周期角度出發(fā)控制施工項目的實際成本,有效地進行成本控制.通過模型,一方面,造價人員可以在項目開始階段初步對施工項目的成本進行成本計算,然后進行成本控制;另一方面,通過模型自帶的以三維可視化模擬為基礎(chǔ)的碰撞檢查和模型虛擬建設(shè),可以在實際施工項目開始前發(fā)現(xiàn)設(shè)計失誤和設(shè)施錯誤并糾正,減少施工設(shè)計變更及發(fā)生返工的概率.在前期成本控制中,這是一種非常有效的手段.上一頁下一頁返回5.4

BIM技術(shù)在工程項目成本控制中的應用

(３)招標投標階段.工程量清單計價是國內(nèi)建筑項目普遍采用的招標投標模式,BIM技術(shù)的應用對招標投標過程產(chǎn)生了重大影響.BIM模型使得造價人員又快又準地提取出各類工程量數(shù)據(jù),并能結(jié)合建設(shè)項目的實際特點計量出相對精準的工程量清單,極大地減少了人為造成的漏項、重復及錯算的情況出現(xiàn),在項目開始前將可能因工程量數(shù)據(jù)問題而引起糾紛的情況降到最低.上一頁下一頁返回5.4

BIM技術(shù)在工程項目成本控制中的應用

(４)施工階段.在傳統(tǒng)的建造模式中,施工企業(yè)中標后都是以平面圖紙為基礎(chǔ),設(shè)計、施工、建設(shè)、監(jiān)理各方需要分專業(yè)、分方向、分階段核對設(shè)計圖紙.如果各方只考慮自身需要,不能做到信息協(xié)同共享,就不能發(fā)現(xiàn)設(shè)計圖紙的問題與缺陷.而BIM技術(shù)能夠提供一個信息交流的平臺,方便各工種間的工作協(xié)同和集中信息.以BIM建筑模型為基礎(chǔ),將不同專業(yè)的數(shù)據(jù)進行匯總分析,通過碰撞檢測功能后,可以直接糾正出現(xiàn)的問題,盡可能避免因設(shè)計失誤出現(xiàn)的施工索賠問題,有利于成本控制.上一頁下一頁返回5.4

BIM技術(shù)在工程項目成本控制中的應用

(５)竣工階段.在竣工驗收移交的過程中,往往會發(fā)生大量資料丟失或信息缺失等狀況,這個階段需要進行竣工驗收結(jié)算.傳統(tǒng)上,造價人員需要通過平面圖紙和工程量計算書等一系列文件對墻、梁、板、柱等結(jié)構(gòu)逐件逐項地核對結(jié)算,工作強度大,容易發(fā)生結(jié)算錯誤.使用BIM技術(shù)后,在項目施工的過程中,對建筑模型不斷完善,其包含的工程信息已經(jīng)完全代表項目工程實體,為成本控制的最后階段提供強有力的保證.上一頁返回5.5

BIM技術(shù)在建筑運維中的應用

５.５.１建筑運維的意義美國國家標準與技術(shù)協(xié)會(NIST)于２００４年進行了一次研究,目的是預估美國重要設(shè)施行業(yè)(如商業(yè)建筑、公共設(shè)施建筑和工業(yè)設(shè)施)中的效率損失.該研究報告顯示,業(yè)主和運營商在運維管理方面的成本幾乎占總成本的２/３.設(shè)施管理人員的日常工作主要有:使用修正筆手動更新住房報告;通過計算天花板的數(shù)量,計算收費空間的面積;通過查找大量建筑文檔,找到關(guān)于熱水器的維護手冊;搜索竣工平面圖,但毫無結(jié)果,最后才發(fā)現(xiàn)從一開始就沒有收到該平面圖.下一頁返回5.5

BIM技術(shù)在建筑運維中的應用

由此可見,一幢建筑在其生命周期的費用消耗中,約８０％發(fā)生在其使用階段.其中,主要的費用由抵押貸款的利息支出、租金、重新使用的投入、保險、稅金、能源消耗、服務費用、維修、建筑維護和清潔等構(gòu)成.建筑物平均使用年限達到７年后,使用階段發(fā)生的費用會超過最初建筑安裝造價,并且這些費用總額以不均勻比例增長.一幢建筑物的使用年限達到５０年后,建筑物的造價和使用階段的總維護費用比例可達１∶９.因此,職業(yè)化的運維管理將會給業(yè)主和運營商帶來極大的經(jīng)濟效益.上一頁下一頁返回5.5

BIM技術(shù)在建筑運維中的應用

５.５.２建筑運維的范疇運維管理主要包括空間管理、資產(chǎn)管理、維護管理、公共安全管理、能耗管理５個方面.１.空間管理空間管理主要滿足組織在空間方面的各種分析及管理需求,更好地響應組織內(nèi)各部門對空間分配的請求及高效處理日常相關(guān)事務,計算空間相關(guān)成本,執(zhí)行成本分攤等內(nèi)部核算,增強企業(yè)各部門控制非經(jīng)營性成本的意識,提高企業(yè)收益.(１)空間分配.創(chuàng)建空間分配基準,根據(jù)部門功能確定空間場所類型和面積,采用空間分配方法,消除員工對分配空間場所的疑慮,同時為新員工快速分配可用空間.上一頁下一頁返回5.5

BIM技術(shù)在建筑運維中的應用

(２)空間規(guī)劃.數(shù)據(jù)庫和BIM模型結(jié)合的智能系統(tǒng)能跟蹤空間的使用情況,提供收集和組織空間信息的靈活方法,根據(jù)實際需要、成本分攤比率、配套設(shè)施和座位容量等參考信息使用預定空間,進一步優(yōu)化空間使用效率.同時,基于人數(shù)、功能、用途及后勤服務預測空間占用成本,生成報表,制訂空間發(fā)展規(guī)劃.(３)租賃管理.應用BIM技術(shù)對空間進行可視化管理,分析空間使用狀態(tài)、收益、成本及租賃情況,判斷影響不動產(chǎn)財務狀況的周期性變化及發(fā)展趨勢,幫助提高空間的投資回報率,并抓住出現(xiàn)的機會及規(guī)避潛在的風險.(４)統(tǒng)計分析.通過開發(fā)成本分攤－比例表、成本詳細分析、人均標準占用面積、組織占用報表、組別標準分析等報表,獲取準確的面積和使用情況信息,滿足內(nèi)外部報表需求.上一頁下一頁返回5.5

BIM技術(shù)在建筑運維中的應用

２.資產(chǎn)管理資產(chǎn)管理是運用信息化技術(shù)增強資產(chǎn)監(jiān)管力度,降低資產(chǎn)的閑置浪費,減少和避免資產(chǎn)流失,使業(yè)主在資產(chǎn)管理上更加全面規(guī)范,從整體上提高業(yè)主資產(chǎn)管理水平.(１)日常管理.日常管理主要包括固定資產(chǎn)的新增、修改、退出、轉(zhuǎn)移、刪除、借用、歸還、計算折舊率及殘值率等工作.(２)資產(chǎn)盤點.核對盤點數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),處理數(shù)據(jù),得出資產(chǎn)的實際情況,并按單位、部門生成盤盈明細表、盤虧明細表、盤虧明細附表、盤點匯總表、盤點匯總附表.(３)折舊管理.折舊管理包括計提資產(chǎn)月折舊、打印月折舊報表、對折舊信息進行備份,恢復折舊工作、折舊手工錄入、折舊調(diào)整.(４)報表管理.可以對單條或一批資產(chǎn)的情況進行查詢,查詢條件包括資產(chǎn)卡片、保管情況、有效資產(chǎn)信息、部門資產(chǎn)統(tǒng)計、退出資產(chǎn)、轉(zhuǎn)移資產(chǎn)、歷史資產(chǎn)、名稱規(guī)格、起始及結(jié)束日期、單位或部門.上一頁下一頁返回5.5

BIM技術(shù)在建筑運維中的應用

３.維護管理建立設(shè)施設(shè)備基本信息庫與臺賬,定義設(shè)施設(shè)備保養(yǎng)周期等屬性信息,建立設(shè)施設(shè)備維護計劃;對設(shè)施設(shè)備運行狀態(tài)進行巡檢管理并生成運行記錄、故障記錄等信息,根據(jù)生成的保養(yǎng)計劃自動提示到期需保養(yǎng)的設(shè)施設(shè)備;對出現(xiàn)故障的設(shè)備從維修申請,到派工、維修、完工驗收等實現(xiàn)過程化管理.４.公共安全管理公共安全管理需應對火災、非法侵入、自然災害、重大安全事故和公共衛(wèi)生事故等各種突發(fā)事件,建立起應急及長效的技術(shù)防范保障體系,包括火災自動報警系統(tǒng)、安全技術(shù)防范系統(tǒng)和應急聯(lián)動系統(tǒng).上一頁下一頁返回5.5

BIM技術(shù)在建筑運維中的應用

５.能耗管理(１)數(shù)據(jù)采集.提供各計量裝置靜態(tài)信息人工錄入功能,設(shè)置各計量裝置與各分類、分項能耗的關(guān)系,在線檢測系統(tǒng)內(nèi)各計量裝置和傳輸設(shè)備的通信狀況,具有故障報警提示功能,能靈活設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)各采集設(shè)備數(shù)據(jù)采集周期.(２)數(shù)據(jù)分析.除水耗量外,將各分類能耗折算成標準煤量,并得出建筑總能耗;實時監(jiān)測以自動方式采集的各分類、分項總能耗運行參數(shù),并自動保存到相應數(shù)據(jù)庫;實現(xiàn)對以自動方式采集的各分類、分項總能耗和單位面積能耗進行逐日、逐月、逐年匯總,并以坐標曲線、柱狀圖、報表等形式顯示、查詢和打印;對各分類、分項能耗(標準煤量)和單位面積能耗(標準煤量)進行按月、按年同比或環(huán)比分析.(３)報警管理.負責報警及事件的傳送、報警確認處理以及報警記錄存檔.報警信息可通過不同方式傳送至用戶.上一頁下一頁返回5.5

BIM技術(shù)在建筑運維中的應用

５.５.３BIM技術(shù)在運維中的應用１.傳統(tǒng)運維管理模式目前,常用的運維管理系統(tǒng)有計算機維修管理系統(tǒng)(CMMS)、計算機輔助設(shè)施管理(CAFM)、電子文檔管理系統(tǒng)(EDMS)、能源管理系統(tǒng)(EMS)以及樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)等.盡管這些運維管理系統(tǒng)獨立支撐設(shè)施管理系統(tǒng),但各個系統(tǒng)信息相互獨立,無法達到資源共享和業(yè)務協(xié)同.另外,建筑物交付使用后,各個獨立子系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)采集需耗費大量的時間和人力資源.上一頁下一頁返回5.5

BIM技術(shù)在建筑運維中的應用

２.基于BIM的運維管理(１)數(shù)據(jù)集成與共享.建筑信息模型(BIM)集成從設(shè)計、建設(shè)施工、運維直至使用周期終結(jié)的全生命周期內(nèi)各種相關(guān)信息,包含勘察設(shè)計信息、規(guī)劃條件信息、招標投標和采購信息、建筑物幾何信息、結(jié)構(gòu)尺寸和受力信息、管道布置信息、建筑材料與構(gòu)造信息,等等,為CMMS、CAFM、EDMS、EMS、BAS等常用運維管理系統(tǒng)提供信息數(shù)據(jù),使信息相互獨立的各個系統(tǒng)達到資源共享和業(yè)務協(xié)同.上一頁下一頁返回5.5

BIM技術(shù)在建筑運維中的應用

(２)運維管理可視化.調(diào)試、預防和故障檢修時,運維管理人員經(jīng)常需要定位建筑構(gòu)件(包括設(shè)備、材料和裝飾等)在空間中的位置,并同時查詢其檢修所需要的相關(guān)信息.一般來說,現(xiàn)場運維管理人員依賴紙質(zhì)藍圖或?qū)嵺`經(jīng)驗、直覺和辨別力來確定空調(diào)系統(tǒng)、電力、煤氣以及水管等建筑設(shè)備的位置.這些設(shè)備一般在天花板上、墻壁里面或地板下面等看不到的位置.從維修工程師和設(shè)備管理者的角度來看,設(shè)備的定位工作是重復、耗費時間和勞動力、低效的任務.在緊急情況下,或工作現(xiàn)場沒有專業(yè)運維人員,如何實現(xiàn)快速準確的定位是十分重要的.運用竣工三維BIM模型可以確定機電、暖通、給水排水和強弱電等建筑設(shè)施設(shè)備在建筑物中的位置,使運維現(xiàn)場定位管理成為可能,同時能傳送或顯示運維管理的相關(guān)內(nèi)容.上一頁下一頁返回5.5

BIM技術(shù)在建筑運維中的應用

(３)應急管理決策與模擬.應急管理需要的數(shù)據(jù)都具有空間性質(zhì),它存儲于BIM中,并可以從中搜索到.通過BIM提供實時的數(shù)據(jù)訪問,在沒有獲取足夠信息的情況下,同樣可以做出應急響應的決策.建筑信息模型可以協(xié)助應急響應人員定位和識別潛在的突發(fā)事件,并通過圖形界面準確確定其危險發(fā)生的位置.另外,BIM中的空間信息也可以用于識別疏散線路和環(huán)境危險之間的隱藏關(guān)系,從而降低應急決策的不確定性.根據(jù)BIM在運維管理中的應用,BIM可以在應急人員到達前,向其提供詳細的信息.在應急響應方面,BIM不僅可以培養(yǎng)緊急情況下運維管理人員的應急響應能力,也可以作為一個模擬工具評估突發(fā)事件導致的損失,并討論和測試響應計劃.上一頁返回5.6

BIM技術(shù)應用案例

５.６.１案例１:某大學實訓中心１.實踐項目建筑面積為１００００m２;地下１層、地上４層,局部５層,框架結(jié)構(gòu);簡單裝修;使用功能:大學實訓.２.BIM模型該項目屬于施工階段的BIM應用,算量實踐前已按施工總承包方要求搭建完模型.模型搭建前,已按照BIM建模手冊及土建施工管理中的應用點,規(guī)劃BIM模型構(gòu)件的命名標準.該項目構(gòu)件命名分為５段制,如混凝土柱模型為TADI－F３－KZ７－７００×７００mm－C３０,其他所有建筑、結(jié)構(gòu)構(gòu)件命名類似(圖５.３２、圖５.３３).建筑、結(jié)構(gòu)兩個專業(yè)的大量構(gòu)件具有各自特性,所以命名原則依照上述進行,但不拘泥于５段制.總的原則是:建模單位—樓層信息—構(gòu)件類型信息—規(guī)格信息—強度信息等.下一頁返回5.6

BIM技術(shù)應用案例

３.GFC插件導出算量模型文件用Revit軟件打開該模型文件,利用附加模塊中的導出GFC按鈕,將Revit模型導出為“?·GFC”格式的算量模型文件.GFC插件是廣聯(lián)達科技股份有限公司推出的一款基于Revit的插件,它是聯(lián)系Revit模型與算量軟件的橋梁,如圖５.３４所示.在BIM模型導入GFC后,已結(jié)合算量規(guī)則,對模型進行智能匹配和自動處理,使模型更適合算量規(guī)則的需要.如有報錯,可通過ID號,在Revit中進行查詢定位,在Revit軟件中進行修改,二次導入,也可在廣聯(lián)達軟件中直接對模型進行修改(圖５.３５).上一頁下一頁返回5.6

BIM技術(shù)應用案例

４.模型瀏覽比對在廣聯(lián)達GFC土建算量軟件中打開導入的模型(圖５.３６),與Revit模型進行比對,發(fā)現(xiàn)有些部位兩種軟件的模型深度不同.例如,Revit中對幕墻的分格,豎梃的材質(zhì)、規(guī)格,嵌板的材質(zhì)、規(guī)格都做了詳細的設(shè)計表達,但導入廣聯(lián)達后,此幕墻僅僅表現(xiàn)為一個片狀構(gòu)件,僅有面積信息,但此深度已經(jīng)滿足造價需要.５.廣聯(lián)達土建算量通過廣聯(lián)達土建算量軟件的匯總計算功能,匯總模型計算工程量.如果導入時不做調(diào)整,在匯總計算出量之前,會有報錯情況,大多數(shù)為模型重疊和交錯,需要手動調(diào)整.上一頁下一頁返回5.6

BIM技術(shù)應用案例

５.６.２案例２:江蘇大劇院１.項目概況江蘇大劇院項目是一個集演藝、會議、展示、娛樂等功能于一體的大型文化綜合體.用地面積共１９６６３３m２,總建筑面積為２７１３８６m２,建筑高度為４７.３m,效果圖如圖５.３７所示.２.項目難點(１)形態(tài)復雜.水滴狀的建筑體量給幕墻設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、機電設(shè)計都帶來了一定的難度,基于復雜曲面進行多專業(yè)設(shè)計,必然需要BIM技術(shù)的介入與支持.(２)可持續(xù)設(shè)計.劇院作為大型公共建筑,在提供觀演功能服務的同時,有義務和責任為社會可持續(xù)發(fā)展做一份貢獻.在設(shè)計過程中,華東建筑設(shè)計研究院總院充分利用BIM技術(shù)進行建筑的可持續(xù)性分析,用以優(yōu)化設(shè)計.上一頁下一頁返回5.6

BIM技術(shù)應用案例

３.解決方案(１)基于BIM的參數(shù)化設(shè)計.在BIM軟件中完成的建筑外殼找形、標高、放樣曲線、斷面曲線均可由參數(shù)控制.確定建筑外殼后,依據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計形式在模型中構(gòu)建結(jié)構(gòu)中心線模型,為結(jié)構(gòu)計算提供準確定位,其中立柱個數(shù)、位置、結(jié)構(gòu)厚度等均為可調(diào)參數(shù).結(jié)構(gòu)形式和位置確定后,對幕墻進行菱形劃分,其中菱形的長寬、大小均為可調(diào)參數(shù).幕墻劃分確定后,依據(jù)一定數(shù)學關(guān)系確定菱形開窗的位置和大小,大小為可調(diào)參數(shù).由參數(shù)控制的建筑形體便于設(shè)計師依據(jù)專業(yè)分析結(jié)果,快速完成調(diào)整,高效、直觀.上一頁下一頁返回5.6

BIM技術(shù)應用案例

(２)基于BIM的結(jié)構(gòu)分析.大劇院音樂廳、歌劇廳、戲劇廳、綜合體等４個主體結(jié)構(gòu)均以地下室頂板作為整個主體結(jié)構(gòu)的嵌固端,各單體為框架－剪力墻結(jié)構(gòu)體系,屋蓋及外圍護結(jié)構(gòu)采用大空間鋼結(jié)構(gòu)(圖５.３８).確認建筑造型BIM模型后,依據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案在BIM模型中構(gòu)建結(jié)構(gòu)中心線模型,為結(jié)構(gòu)計算提供準確定位.先分別完成頂蓋和主體結(jié)構(gòu)中心線定位模型,然后整合形成鋼結(jié)構(gòu)模型.鋼結(jié)構(gòu)模型以DWG形式導入專業(yè)結(jié)構(gòu)計算軟件中進行計算,綜合計算結(jié)果確定最終鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,完成BIM鋼結(jié)構(gòu)模型.(３)基于BIM的視線分析.觀演類建筑尤為關(guān)鍵的是觀眾座位的視線分析,借助BIM軟件參數(shù)化特性,將觀眾廳座位給予一定排布邏輯,同時通過編寫計算規(guī)則,計算設(shè)計方案中每一個座位觀眾的水平視角、最大俯角.通過邏輯判斷,找出不符合劇院設(shè)計規(guī)范的位置,為設(shè)計優(yōu)化提供依據(jù).通過參數(shù)的變換,及時進行布置的調(diào)整,求解到最佳座位布置方案(圖５.３９).上一頁下一頁返回5.6

BIM技術(shù)應用案例

(４)基于BIM的聲學分析.為保證聲學分析的準確性,通過已完成的觀眾廳BIM模型直接導入AutodeskEcotect軟件和聲學軟件中進行專業(yè)聲學分析.在分析過程中,利用準確的BIM模型和一定的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換,能夠在短時間內(nèi)獲得精確的聲學分析結(jié)果并反饋到設(shè)計師手中進行調(diào)整.BIM模型的重復利用性為項目實施節(jié)約了時間,提高了效率(圖５.４０).(５)基于BIM的可持續(xù)設(shè)計.除實現(xiàn)高效的協(xié)同設(shè)計,BIM也在可持續(xù)發(fā)展設(shè)計中發(fā)揮著重要的作用.借助BIM模型,設(shè)計師