BIM化繁為簡 掀起建筑設計新革命
——中山古鎮燈都商廈項目BIM應用

◎ 本刊編輯部

中山燈王BIM模型效果圖

中山古鎮燈都商廈坐落在中山市古鎮鎮，顧名思義，燈都商廈的外形如同它的名字一樣像一盞燈，這也是世界上最高的具象仿真建筑“世紀燈王”。燈王高度331.8米，地上67層，地下3層，總建筑面積達12.7萬平方米。其中，地面基座直徑為128.6米，燈壺直徑77.6米，燈筒直徑23米。商廈包含商貿、展覽、酒店、餐飲等多項功能。

與普通的商廈相比，中山古鎮燈都商廈最大的亮點體現在其復雜而炫目的造型上，復雜造型的實現，自然離不開先進的數字化設計技術的應用。作為項目的設計方，廣東省建筑設計研究院擁有近60年的歷史，作為我國最早成立的大型綜合性設計研究院，該院不僅擁有先進的技術設備和設計手段，其CAD技術的開發與應用以及信息化建設均位居全國工程勘察設計咨詢行業前列。

廣東省建筑設計研究院將其在科技創新方面的最新探索融入到了中山古鎮燈都商廈項目設計中，該院BIM小組組長、技術主管楊遠豐表示，“通過基于BIM軟件的應用，很好地解決了造型復雜、結構復雜、內部空間復雜等多個難題。由于技術的進步，如今造型各異的建筑不斷拔地而起，它們在造型上已經突破了人們的想象，那些過去只存在于建筑師大腦中的影像在BIM的幫助下同樣可以成為現實。”

BIM引領科技創新

2002年誕生的BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）作為工程建設領域的新理念，它不同于傳統的數字化設計，而是通過數字建模軟件將建筑信息虛擬化，為建筑的設計、建造及維護提供幫助。一直走在科技創新前列的廣東省建筑設計研究院，歷來比較重視CAD技術的應用和研發，并積累了大量的相關人才，而對于BIM的關注可以追溯到2006年。

“2006年，我與同事被派往北京參加一個建筑行業三維協同設計交流會，并接觸到了BIM。在此之后，BIM被正式引入到了廣東省建筑設計研究院中。”楊遠豐介紹說。2007年，廣東省建筑設計研究院引進了Autodesk Revit Architecture軟件，并在院內部積極推廣應用，正式開始了在BIM方面的實踐。

經過兩年多的應用，加上整個建筑行業對BIM技術的推廣和發展，廣東省建筑設計研究院開始探索進一步深化BIM的應用。“2009年初，由設計院何錦超院長帶隊，我們去香港參觀了香港房屋署和港鐵公司兩個BIM技術應用成熟的單位，并對當前BIM技術的發展現狀、應用范圍、軟硬件要求等方面進行了調研和評估。”楊遠豐說。

據楊遠豐介紹，2009年年中，廣東省建筑設計研究院在兩個項目中進行了BIM應用的實踐，通過應用一系列的Autodesk Revit軟件，取得了一定的成果。在此基礎上，“2009年8月，我們成立了專門的BIM小組，并將這種技術應用到了具體的項目中。”

2009年10月，廣東省建筑設計研究院將BIM技術應用于本院設計的中山古鎮燈都商廈項目，BIM技術在這一頗具代表性的項目中發揮作用。

BIM數據建模——不可思議的建模速度

在中山古鎮燈都商廈項目設計中，楊遠豐用“運用Revit進行BIM數據建模——不可思議的建模速度”來表達自己的體會，“一萬多梁、柱構件的龐然大物經過計算機8小時工作，就完成了精確結構模型。”

對于中山古鎮燈都商廈項目，楊遠豐最大的感受就是復雜——造型復雜、結構復雜、內部空間復雜。“在這種情況下，如果采用傳統的設計方式，很容易出現錯漏碰缺的情況。”楊遠豐說，“比如，空間定位、結構布局等都很難在二維圖紙中反映。此外，設計人員和業主都希望能夠看到項目完成后的效果，可是傳統的效果圖顯得很不真實。”

在這種情況下，廣東省建筑設計研究院決定應用Revit三維設計軟件進行輔助設計。此時，相應的施工圖已經完成，因此，楊遠豐的團隊直接按照施工圖進行建模，“其中最關鍵的就是將結構專業的PKPM的計算模型導入到軟件中，其中結合Etabs軟件和Revit Structure的Excel表格生成構件插件進行了一系列的數據轉換，整個導入效率非常高，準確性也很高。”

楊遠豐介紹，在完成模型導入的同時，還在結構中搭建了內墻和幕墻等，最終完成了模型，而在建模中所發現的錯漏碰缺，也及時反饋給了設計人員，設計的修改和模型的建立幾乎實現了同步完成。模型建好之后，通過Autodesk 3ds Max的渲染，不僅使效果圖與施工圖紙完全吻合，更重要的是，BIM效果圖還充分反映了建筑完成后的各個細節。

中山古鎮燈都商廈

燈王局部

燈王結構

燈王幕墻

Revit結構模型

PKPM模型

Etabs模型

在廣東省建筑設計研究院的廣州國際安全數據解決方案中心項目（以下簡稱“數據中心”）中，BIM的建模速度再次發揮出了強大的力量。“與中山古鎮燈都商廈項目相比，數據中心的設計中牽涉到許多非常復雜的管線，而BIM的應用Revit MEP可以更好地進行管線布置。”楊遠豐說，“過去在施工中才能發現的沖突，現在在虛擬的BIM模型中就可以發現，從而大大提升設計速度和質量。”

當然，BIM所帶來的并非只有提升建模速度那么簡單，楊遠豐認為，BIM可以說是建筑數字化設計最大的變革。它從三維入手，將模型和信息整合到一起，從根本上改變了建筑設計的方法和理念，也改善了各個環節中信息丟失、脫節、孤立的情況，這不僅使得方案設計具有更多的可能性，而且調整起來也更加方便，同時也使得方案的評估和優化更加精確和量化。“因此，它使得設計的準確度、完整度、可控制度、效率等方面都有所提高，應該說，在設計的各個階段，BIM技術都能夠充分發揮作用。”

流程

探索BIM深入應用 未來瞄準綠色建筑

“最初，我們對BIM的理解大多局限在三維設計方面，但這并不能完全展示BIM的優勢。隨著對BIM的了解不斷深入，我們發現BIM還可以應用到方案設計、方案評估、建筑技能分析、各專業的協同設計、管線的綜合、工程量的統計、虛擬現實等諸多方面，而Revit、Navisworks、Ecotect等一系列產品和解決方案就可以在各階段發揮作用。”楊遠豐說。

正如楊遠豐所說的那樣，BIM的應用并不僅僅局限在設計領域，對于整個建筑行業的全生命周期，BIM都能夠促進其變革。比如，對于施工方而言，可以借助BIM更好地進行施工安排；對于業主而言，他們也能夠應用BIM對建筑進行后續的維護。“我們成立BIM小組，也是希望通過做一些具體的項目，帶動設計人員應用BIM，提升整體的設計質量。”

既然BIM應用的范圍如此之廣，那對于那些仍使用二維方式進行設計的項目，該如何去應用呢？楊遠豐表示，在項目實踐的過程中，為了使得二維數據更高效地轉變為BIM三維模型，他們自己編寫了多個插件程序，將大量的梁、柱及設備管線進行批量的三維轉換，從而大幅提高BIM建模效率。

楊遠豐認為，Autodesk所提供的平臺具有很好的通用性和完整性，其Revit系列產品涵蓋了建筑設計的各個層面，而且它們之間相互融合，能夠實現很好的協同。此外，產品兼顧了易用性和功能性，給設計帶來了良好的體驗。在兼容性與拓展方面，Autodesk不僅很好地支持了自身產品格式，同樣也提供了友好的接口，以便用戶能夠在此基礎上進行個性化的開發。 “這也是我們選擇歐特克作為合作伙伴的原因所在。”

“過去幾年，我們主要進行了BIM團隊的組建、流程的規范化、標準的制訂以及具體項目的定制。如今，通過一些具體項目的實踐，我們的應用已經比較成熟。”楊遠豐說，“未來，我們將從兩個方面開展BIM相關的工作，一是對BIM進行廣泛的宣傳和推廣，推動它更廣更深的應用；二是探索其新的應用，比如在綠色建筑上如何應用。”

綠色節能已經成為時代的主題，在綠色建筑上，BIM對建筑的智能分析為綠色節能提供了可能。比如在BIM模型中對建筑的通風、采光等進行分析和優化，使得建筑更加節能環保。“這一趨勢已經成為建筑行業的共識，如今我們在做項目的招投標時，也更加注重綠色節能。”楊遠豐說，“過去，我們缺乏可以量化的軟件，現在BIM的應用在技術和分析質量上都為我們提供了有力的保障。”

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