任星 薛傳星 李濤 楊紅梅 劉立衛(wèi)

摘 要：本文結(jié)合城發(fā)（青島）商業(yè)中心項(xiàng)目的工程實(shí)踐，介紹了BIM技術(shù)在大型商業(yè)綜合體項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用。通過基于BIM技術(shù)的項(xiàng)目節(jié)能技術(shù)分析、表皮參數(shù)化建模、三維坐標(biāo)定位、漫游、碰撞檢查等手段，提升了方案設(shè)計(jì)的比選效率，解決了圖紙上的錯(cuò)漏碰缺等問題，減少了施工返工、設(shè)計(jì)變更與成本造價(jià)，保證了施工進(jìn)度與質(zhì)量。同時(shí)，基于BIM技術(shù)的應(yīng)用，總結(jié)現(xiàn)狀相關(guān)問題，提出有針對(duì)性的解決措施。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；商業(yè)綜合體；節(jié)能分析；建模；碰撞檢查

中圖分類號(hào)：TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）06-0108-03

目前國內(nèi)對(duì)于BIM的定義沒有一個(gè)具體化或者權(quán)威性的表達(dá)，根據(jù)今年住建部剛剛頒發(fā)的《建筑工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，BIM（Building Information Model）是指全壽命期工程項(xiàng)目或其組成部分物理特征、功能特性及管理要素的共享數(shù)字化表達(dá)。而目前國際公認(rèn)的較為準(zhǔn)確或者完整的BIM定義，是由美國國標(biāo)NBIMS做出的：“BIM是一個(gè)包括物理特性與功能特性的建筑項(xiàng)目信息化模型；是一個(gè)可靠共享的知識(shí)資源，是從項(xiàng)目概念設(shè)計(jì)開始到拆除的整個(gè)壽命周期的所有決策提供可靠依據(jù)的過程；在項(xiàng)目的不同階段，設(shè)計(jì)方、總承包方、分包方等不同利益相關(guān)方的協(xié)同作業(yè)通過在BIM建模過程中提取、插入、更新和修改信息來支持和反映?！逼渲蠦（Building）代表建筑，也可以說是建筑物或者建筑工程項(xiàng)目，指明了信息模型的服務(wù)對(duì)象；I（Information）是指信息，包括物理（幾何）信息和功能（非幾何）信息。物理信息：建筑形狀、結(jié)構(gòu)構(gòu)件和選型、施工機(jī)械布局、材料堆放區(qū)等；功能信息：材料的耐火等級(jí)和傳熱系數(shù)、造價(jià)系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、采購信息等；M（Model或Modeling）指的是模型結(jié)果或建模過程。

基于BIM技術(shù)的項(xiàng)目管理，通過方案階段的節(jié)能分析，設(shè)計(jì)階段的精確計(jì)算，施工階段的施工模擬，可以提升項(xiàng)目的生產(chǎn)效率，提高項(xiàng)目的建筑質(zhì)量，縮短工期，降低成本。目前，國內(nèi)各政府監(jiān)管單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、咨詢單位、施工單位以及建設(shè)單位都在BIM技術(shù)的推廣不遺余力。BIM技術(shù)的發(fā)展將會(huì)大力促進(jìn)建筑行業(yè)的重大變革。本文將以工程項(xiàng)目實(shí)踐為基礎(chǔ)，對(duì)BIM技術(shù)在商業(yè)綜合體中的應(yīng)用做一個(gè)介紹。

1 項(xiàng)目概況

城發(fā)（青島）商業(yè)中心——永旺夢(mèng)樂城項(xiàng)目位于青島市西海岸新區(qū)，占地71959.2m2，總建筑面積約31.8萬m2，包括商業(yè)和金融辦公部分，其中商業(yè)面積24.8萬m2，金融辦公面積約7萬m2；商業(yè)地上建筑4層，地下2層，金融辦公地上23層，地下2層。項(xiàng)目總投資約25.2億元，其中商業(yè)部分總投資約18.2億元，金融辦公部分總投資約7億元。

2 BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用階段概覽

BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用階段概覽圖1、圖2所示。

3 設(shè)計(jì)階段BIM技術(shù)應(yīng)用

3.1 模型搭建

BIM模型是BIM技術(shù)各項(xiàng)應(yīng)用的基礎(chǔ)。本項(xiàng)目建模工具主要采用了Revit系列軟件，同時(shí)以CAD作為輔助工具。在項(xiàng)目的方案階段，通過這些軟件搭建了土建模型、機(jī)電模型等。具體如圖3（a）、（b）、（c）、（d）所示。

3.2 節(jié)能分析

在項(xiàng)目體量設(shè)計(jì)前期從“降低能耗，高效利用資源”等綠色可持續(xù)發(fā)展方向出發(fā)，利用軟件分析建筑朝向，開窗位置，體塊切割形狀等，為后期節(jié)能計(jì)算、綠色建筑評(píng)定提供真實(shí)可靠的分析數(shù)據(jù)支撐。節(jié)能分析模型圖4所示。

3.3 項(xiàng)目表皮參數(shù)化建模

針對(duì)商業(yè)部分外表皮在Rhino模型的基礎(chǔ)上采用grasshopper進(jìn)行參數(shù)化建模，針對(duì)菱形分格，隨機(jī)大小進(jìn)行開洞，并用形體優(yōu)化后的曲線進(jìn)行控制，保證了開洞大小的隨機(jī)性與形體變化具有聯(lián)動(dòng)性。表皮參數(shù)化建模圖5所示。

3.4 三維坐標(biāo)輔助定位，把控精準(zhǔn)定位

針對(duì)項(xiàng)目幕墻造型，立面和平面二維圖形難以完全表達(dá)其準(zhǔn)確的定位信息，甚至對(duì)于三曲外表皮，三維輔助定位變得尤為重要，為保證方案原創(chuàng)的尺度能夠準(zhǔn)確無誤的過渡到施工圖階段，方案階段提供具體的三維坐標(biāo)定位。三維坐標(biāo)定位圖6所示。

3.5 基于Fuzor及Lumion漫游

在體塊推敲結(jié)束后，外立面的細(xì)節(jié)及外裝飾構(gòu)件尺寸的把握需要反復(fù)的推敲及試驗(yàn)，單純憑靠人的主觀意識(shí)及經(jīng)驗(yàn)，是不能把控的很精準(zhǔn)的；在Fuzor及Lumion軟件對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行人視角度的漫游，親身體驗(yàn)項(xiàng)目細(xì)節(jié)的尺度感，進(jìn)行效果把控。漫游效果圖7所示。

3.6 項(xiàng)目協(xié)同設(shè)計(jì)

基于Revit自帶的協(xié)同平臺(tái)，采用工作集的模式，使多位設(shè)計(jì)師的工作基于同一個(gè)平臺(tái)、同一個(gè)模型進(jìn)行，保證設(shè)計(jì)過程中各專業(yè)時(shí)刻互校，避免出現(xiàn)專業(yè)內(nèi)及專業(yè)間信息傳遞不對(duì)稱。各專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)圖8所示。

3.7 碰撞檢查

基于BIM模型進(jìn)行碰撞檢查，避免因原設(shè)計(jì)與施工客觀現(xiàn)狀相互碰撞，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與機(jī)電施工設(shè)計(jì)相互矛盾等引起的施工過程中的設(shè)計(jì)變更不斷，減少后期工作量結(jié)算內(nèi)容，降低建設(shè)成本，減少材料損耗。目前針對(duì)施工圖圖紙，共計(jì)提出圖紙遺漏、設(shè)計(jì)缺陷、設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)疑問、圖紙優(yōu)化建議等52條，其中建筑專業(yè)9條，結(jié)構(gòu)專業(yè)11條，給排水專業(yè)6條，暖通專業(yè)17條，電氣專業(yè)9條。三維設(shè)計(jì)碰撞檢查圖9所示。

4 結(jié)語

在設(shè)計(jì)過程中，通過基于BIM模型的參數(shù)建模、節(jié)能分析、多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)、碰撞檢查等手段，提高了設(shè)計(jì)效率，優(yōu)化了設(shè)計(jì)質(zhì)量，為項(xiàng)目的各參與方都帶了效率與質(zhì)量的提升。設(shè)計(jì)階段的BIM模型應(yīng)用，最終會(huì)落實(shí)到施工過程中的施工模擬以及后期運(yùn)營維護(hù)階段的數(shù)據(jù)集成，為后期BIM模型的應(yīng)用奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。