BIM引領建筑設計行業不斷開拓創新

“杭州之門”透視圖

“杭州之門”透視圖-夜景

從發展趨勢來看，BIM是一個最終所有人都要接受的工具。原因很簡單，這個工具有那么多優點，只要設備滿足了運行的要求，慢慢地所有相關人員都會學習介入。不學的人終將會因為落后而被淘汰。未來，BIM不僅會全員普及，而且還將對設計行業的上下游進行延伸，包括項目前期的咨詢和后期運維等服務。

自古以來，全球各國的著名城市都因為地標性建筑物給世人留下了深刻的印象，特別是一些旅游性城市，在揚名的同時也增加了一個旅游景點。而如今，很多城市在設計新建筑物時，也都希望以地標性建筑為設計目標。

在“杭州之門”設計前，業主就提出建成之后的建筑物要成為杭州城北新天地的新地標。“杭州之門”整體顯示為H型的立體形態，希望用一個抽象的符號語言能夠折射出杭州的文化精髓，一方面是喻隱杭州的房子，另一方面是隱喻著門，意思是向全世界朋友敞開大門，歡迎全世界朋友來杭州做客。

經過一番角逐，最終“杭州之門”由中國聯合工程公司設計，而最終提交的設計結果也讓業主方非常滿意。目前，中國聯合工程公司在國內外設計界享有盛譽。中國聯合工程公司曾經被美國一家雜志評為《全球225家最大國際承包商》前50強，而且還入選“全球200強工程咨詢設計企業”前100強設計公司。

但是，“杭州之門”的設計絕非易事，中國聯合工程公司動用了自己熟練掌握的先進利器——BIM，這讓中國聯合工程公司非常有信心完成“杭州之門”的項目設計。

BIM應用時機已成熟

說到BIM，中國聯合工程公司總經理助理、民用工程中心主任葛軍表示，他從五年前已經開始研究BIM，但是正式在中國聯合工程公司內部推廣應用還是2011年的事情。原因在于，葛軍覺得不管是計算機速度還是BIM的配套軟件都不能滿足BIM應用的需求，大范圍推廣應用的時機并不成熟。五年來，葛軍奔波于北京、上海、杭州等地方去學習和研究其他一些研究院在BIM領域所采用的軟件和解決方案。

2011年，葛軍覺得正式應用BIM的時機成熟了，一方面BIM相關配套的軟件已經具備，而且計算機的速度也確實能滿足軟件運行的要求。葛軍覺得BIM正慢慢開始走上成熟，這對于中國聯合工程公司來說是一個發展的機遇。所以，中國聯合工程公司從2011年開始逐步普及BIM應用。

BIM照耀下的“杭州之門”

“杭州之門”項目從開始設計到完成整個項目歷時半年左右，開發商提出，要求建筑的使用面積能夠最大化，使其能最大限度的使建筑面積做到極致，這就產生了信息量過大的難題。如果不是BIM在初步設計階段幫助做分析，并對整個建筑設計進行優化和指導，“杭州之門”項目很難在半年的時間完成設計。

我們看到“杭州之門”恪守環保和可持續發展的設計理念。當前，世界各種資源都日益匱乏，環境也在日益惡化。設計過程中，工程師不僅要考慮業主方提出的設計堅固、美觀實用等要求，同時也要做到環保、節能和可持續發展。中國聯合工程公司第一建筑工程設計研究院建筑設計師朱治遠列舉了在“杭州之門”項目中采取了一系列環保和可持續的措施來落實這一理念。如在“杭州之門”項目使用較多的光伏太陽能系統、地下室的光導系統、屋頂雨水收集系統、循環利用系統、地源日泵的系統等具有環保和可持續發展的理念。

在“杭州之門”項目設計的初級階段，建筑師就已經利用BIM軟件對建筑的一些性能進行優化分析，包括建筑所在地區的氣象分析、用地的日照分析等。在有了造型之后，再根據實際的造型進行風環境的分析，以及進入熱輻射分析，分析結束之后再進行數據收集。一方面，方便建筑師對環境充分了解和認知，另一方面也有利于建筑設計師針對建筑個案采取有效措施，改善其本身的建筑性能。例如，設計過程中對建筑周邊一年的日照數據和一整天的日照數據進行收集，使建筑師更清楚地了解和認識需要在哪些部位采取采光遮陽系統，哪些部位的日照是不足的，需要用什么樣的措施和手段來改善這種不足的日照。

為此，建筑師對“杭州之門”項目的H造型進行了風環境的模擬分析。分析數據表明：夏季南北風壓的壓強差是2帕，非常有利于自然通風，可以大大減少住戶對空調的使用量，達到一種綠色和節能設計的效果；而冬季壓強差是8帕左右，雖然有利于室內通風環境，但是還是要采取一些密閉的保溫措施來阻隔風壓對建筑帶來的影響。

可以說，BIM軟件的應用貫穿在整個“杭州之門”項目設計之中。BIM不僅在建筑結構等三個專業的建模當中起到了一定的作用，同時還在性能優化分析中也起到了決定性的作用，因此，“杭州之門”項目獲得了2012年BIM設計大賽最佳BIM綠色分析應用獎的二等獎。

背景

中國聯合工程公司是以原機械工業部第二設計研究院為核心，聯合機械工業第三設計研究院、機械工業第十一設計研究院（中聯西北工程設計研究院）、機械工業勘察設計研究院等多家國家甲級勘察設計單位組建的大型科技型工程公司，隸屬于中央大型企業集團——中國機械工業集團公司，總部設在杭州。

作為我國最早組建的國家大型綜合性設計單位之一，經過五十多年的縱橫馳騁和市場競爭的風雨磨礪，公司服務領域早已從單一的機械行業擴展到建筑、電力等二十多個行業。服務方式也從工程設計向前后延伸到工程咨詢、勘察、規劃、建設監理、項目管理、建筑施工、采購、試車和工程總承包等。近年來，公司為有效應對入世挑戰，適應我國勘察設計業改革與發展新形勢，不斷調整業務結構，在繼續做精做強設計咨詢業務的同時，積極開拓工程總承包和項目管理業務，大力提高EPC能力，積極參與國際競爭。

BIM的優勢所在

在“杭州之門”的整個項目設計階段，中國聯合工程公司采用了多種BIM軟件。那么在整個應用過程中這些軟件與其他的軟件相比有何優勢呢？

中國聯合工程公司建筑工程設計研究院暖通工程師胡俊文指出，在“杭州之門”項目中做綠色分析時，他能夠強烈地感受到歐特克BIM軟件與其他產品的差異。“歐特克把綠色分析軟件集成到BIM中，在BIM模型的基礎上應用軟件直接進行分析，這是其他軟件做不到的。即使其他廠商的BIM軟件在建筑建模的細節上有優勢，在綠色分析上根本達不到Autodesk Revit的效果。” 胡俊文如是說。

而讓朱治遠印象比較深刻的是，BIM軟件的修改功能。眾所周知，BIM軟件屬于全信息的三維設計軟件，設計表達不僅僅是抽象的二維符號語言的表達，也是比較具像的，任何一個構建、族庫都是賦予相關信息的，一處修改就會牽動其他地方的變化。BIM軟件能夠輕松做到一處修改處處修改。

朱治遠舉了一個“杭州之門”項目中的例子，在進行凈高分析時，業主對建筑總高度限制在60米以內，但是業主又對容積率有嚴格的控制，這就迫使設計團隊要在層高上做文章。在設計的優化過程中，對建筑內部層高凈高的最不利點進行分析，把建筑結構模型圖紙放在一起進行分析。在這個過程中，BIM軟件起到了巨大的作用，讓設計師可以更直觀的找到不利點，并且優化了處理方案。

為了能夠進一步加強與BIM軟件供應商的合作，中國聯合工程公司與歐特克簽署了戰略合作備忘錄。葛軍對此表示，“與歐特克簽署戰略合作備忘錄一方面是為了擴大影響，另一方面更是為了雙方互補。”葛軍研究BIM多年，他堅持認為，三維軟件應該是通用的繪圖軟件，服務于不同行業，BIM要想普及，還得整個行業一起努力，整理出來一些通用的模板和管理體系等，而現在國內各設計院各自為戰，不利于BIM的應用和快速發展。

BIM未來的發展趨勢

對于BIM的未來，中國聯合工程公司第一建筑工程設計研究院院長徐磊看得更遠。他認為，未來，BIM不僅會全員普及，而且還將對設計行業的上下游進行延伸，包括項目前期的咨詢和后期施工等服務。為了讓設計后期的BIM應用更容易理解，他們給BIM另取名字叫“數據建筑”，這個名字讓施工企業都聽得懂。

“杭州之門“內庭透視圖

而專業從事暖通的工程師胡俊文對BIM提出四點期待。第一是軟件工具的繼續完善，他指出軟件工具就好比一把槍，設計師在換槍的過程中希望其越來越完善，而軟件工具的完善過程也是越快越好。第二是行業的大力推動，鼓勵很多學生在校學習階段就開始學習BIM軟件，例如Revit軟件等。第三是對整個設備行業的影響，現在很多設備廠商為了其產品將來實現BIM應用(如Revit)，必須堅持做與之相匹配的“族”，而且會越來越完善。第四是行業標準的完善，對于一個設計師來講，非常期待國標或者行業標準的完善，這樣會更能推動三維應用的發展。

如今的中國聯合工程公司正在與國外先進的BIM軟件接軌，接軌的環節包括前期的調研、策劃設計、施工等。這樣做一方面對一些工程全過程的應用特別有益，另外因為差錯率低得多，所以對總包的單位也非常受益。

“杭州之門“鳥瞰圖

葛軍認為，BIM的全員普及需要一個過渡期，但是，這只是一個使用習慣的問題。從發展趨勢來看，BIM是一個最終所有人都要接受的工具。原因很簡單，這個工具有那么多優點，只要設備滿足了運行的要求，慢慢地所有相關人員都會學習介入，不學的人終將會因為落后而被淘汰。