一次高完成度的BIM設計實踐
——三亞財經國際論壇永久會址

李　丹

(廣州市設計院，廣州　510620)

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一次高完成度的BIM設計實踐
——三亞財經國際論壇永久會址

李丹

(廣州市設計院，廣州510620)

【摘要】三亞財經國際論壇永久會址項目，定位于能夠滿足最高級別的國內和國際政治、金融會議及會展需求，方案構思新穎，造型獨特，具有較高的設計難度和實施難度。本文全面、系統地介紹了該項目BIM設計的組織方式與應用情況，從初步設計開始直到后期施工配合，BIM設計在應對這種復雜形體的土建定位、管線綜合設計過程中具有不可替代的作用。尤其在面對最為復雜的無數理規律的幕墻系統時，BIM使得設計、生產、施工緊密結合，有效進行。同時，BIM設計也對室內凈高、綠建相關設計起到了優化作用。最終的建成情況也印證了借助BIM設計這一利器，不僅圓滿完成了設計任務，同時也達到了較高的完成度。

【關鍵詞】三亞財經國際論壇永久會址；BIM設計；多專業協調；設計優化；高完成度

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.02.01

1工程概況

1.1項目簡介

三亞財經國際論壇永久會址項目(以下簡稱“論壇”)選址在三亞最后一塊高品質的海濱資源地——海棠灣。“國家海岸”的定位，意味著海棠灣將以建設世界級的旅游休閑度假區為目標，成為國家品牌，承載國家熱帶濱海旅游的形象。作為項目核心建筑的論壇，位于海棠灣的沙灘之上，東側正對風景秀麗的蜈支洲島，所處自然環境十分優越。論壇定位于能夠滿足最高級別的國內和國際政治、金融會議及會展需求，以和解與和諧象征的“靜石”為設計概念的出發點，充分利用場地的坡度，精心布局，地下各層及夾層、首層均能與室外環境相互連通，各建筑功能要素充分利用這種內在相鄰性創造多樣的觀景平臺和空間層次，并以其獨特的巖石狀造型成為這一區域的標志性建筑。建成之后，論壇將成為世界級大型重要會議舉辦地及外交目的地之一。

建筑面積2.8萬m2，地下兩層，地上三層，建筑高度32.5m，項目工程管線復雜，結構設計難度大。項目效果圖如圖1所示。

1.2工程特點和難點

本項目BIM 設計工作完全由廣州市設計院獨立承擔，并主要由各專業的施工圖設計工程師本人親自進行BIM 設計的各項具體工作。以BIM 技術應用而言，本項目完成了如下三方面的特點和難點：一，復雜且異形體量建筑單體的全專業BIM 建模；二，綜合管線要求下的建筑、結構、設備全專業三維協同分析查錯；三，基于BIM 模型的主要使用空間內部凈高優化等。因造型復雜，建筑內部空間變化多樣、夾層眾多，BIM 模型較好地協調了各設備管線的路徑和交叉，并對一些復雜節點提供了直觀的分析輔助。同時，BIM 模型對建筑外表皮復雜的幕墻系統、主體維護結構、主體結構支持體系提供了精準的定位。

2BIM組織與應用環境

2.1 BIM應用目標

因造型復雜，傳統的二維設計方法已難滿足本項目的設計需要。本項目中，BIM 設計最終目標就是滿足施工需要。因此本項目的BIM 應用目標可分為兩部分，第一部分為提升項目設計質量。主要可體現為在三維環境下的可行性分析、綠建模擬計算對建筑空間、建筑設計的優化等；第二部分為利用BIM模型更高效地繪制施工圖。主要可體現為碰撞的提前解決等。

本項目確立了REVIT所建的BIM模型為核心的應用策略，通過各種轉化，使得模型能夠用于綠建模擬分析、可視化應用、管線碰撞檢測、云渲染云存儲等各種用途。

2.2實施方案

采取各專業分別建模，中心文件協同設計的工作方式。

2.3 團隊組織

團隊采用BIM 專項負責人統籌制。各專業一名設計師專門負責BIM 設計，此人同時也應該是該專業的主要設計人。專業之間的協調由專項負責人組織。

2.4應用措施

在BIM 模型的基礎上，采用了全專業協同配合(建筑+結構+設備)、可視化應用、統計數據的實時聯動、仿真模擬和路徑導航漫游、云渲染和云存儲等具體的技術手段。在最終的設計成果上，主要的建筑專業施工圖均在BIM 設計軟件Revit 2014中直出(不再轉化為AutoCAD 文件)，其他專業的施工圖使用Revit、Navisworks 等軟件進行碰撞檢測和優化設計。

2.5 軟硬件環境等

主要應用的軟件包括但不限于Autodesk Revit 2014、Navisworks Manage 2014、Autodesk Vasari beta 3等。硬件環境為配置INTEL Core i7級別CPU 及其相應級別的內存、顯卡的WINDOWS 7 64bit操作系統兼容計算機。

3BIM 應用

3.1 BIM建模

本項目的BIM 設計以最終指導施工為目的，客觀上要求本項目的BIM 模型能夠達到施工模型深度。具體簡述為土建專業全建模，設備專業除末端外的管線建模。同時，BIM 模型也交付給各配合專業公司進行深化設計，與鋼結構深化、幕墻生產緊密結合，保證了多家設計單位的協調統一。合并后的模型交付施工單位現場作為施工參考。各專業和各深化設計公司最終完成的BIM 模型如圖3所示。

3.2BIM應用情況

BIM應用貫穿于從初步設計到后期施工配合的整個項目設計周期，以下簡單舉幾例：

(1)從初步設計開始，本項目就依靠BIM 模型對一些復雜的節點進行可行性分析，并在最后的施工圖中輔助進行節點詳圖的設計。如圖4a(b)所示。

(2)以Revit所建立的BIM模型為核心，通過各種轉化，使得模型能夠用于綠建模擬分析，本項目最終確定的屋面排煙、排風、進風口的相對位置關系，就采納了綠建模擬計算中風環境模擬的相關結論。其他諸如門開啟位置、風口高度、梁的尺度等細節問題，BIM 模型也對設計起到了較好的優化作用。如圖4c(d)所示。

(3)在滿足了管線零碰撞的要求后，繼續在三維環境下對管線尺寸和管道走向進行優化，對幾個關鍵空間的凈高有了較大提升，優化了建筑使用空間。如圖3d(e)所示。

(4)消防疏散輔助分析，以首層宴會廳為例， 555人同時使用的情況下，所有人在20s左右的時間內疏散到8個不同方向的安全出口。此結果也提供給消防專家評審會，作為消防性能化的參考意見。如圖4(f)所示。

3.3BIM難點解決

項目的幕墻系統是最為復雜的設計難點，多折面無數理規律的幕墻定位和面積算量的解決是本項目一大亮點。借助多個三維軟件的相互轉換和優勢互補，最終使得在BIM 模型中，鋁板幕墻這層“皮膚”完全貼合在建筑表面，同步將幕墻定位、幕墻分塊、面積算量等難點一次性解決。每一塊幕墻均分別編號、角點定位坐標，與最終生產的幕墻鋁板一一對應，使得設計、生產、施工有序進行。如圖5所示。

4應用效果

與傳統設計方式相比較，本項目BIM 設計的綜合效益主要體現在以下三個方面：

(1)因建筑造型復雜獨特，傳統二維設計方式難以對建筑幕墻系統、主體維護結構、主體結構支持體系提供精準的定位，BIM 設計較好地解決了這一難題；

(2)因內部空間復雜，管線轉接較多，且內建多個土建夾層、風道，借助BIM 設計較好地協調了復雜節點的各專業要素關系，并保證設備管線、夾層不影響建筑獨特的外觀效果；

(3)針對業主提出的若干主要使用空間需要達到的最小凈高要求，結合BIM 模型較好地完成了對結構、設備管網的優化調整；并完成了較高質量的全建筑管線綜合設計。

借助BIM 這一利器，使得本項目在建筑形體如此復雜多變的前提下，依舊保證了較高的完成度。如圖6所示，選取南廣場、建筑東南角、東側商業街等幾個位置，可視化的云渲染效果圖預期，與建成后拍攝的實景照片并無二至，BIM 設計是保證項目高質量完成的堅強后盾。

5總結

本項目的BIM 設計雖然圓滿完成了設計任務，取得了較為可喜的成績，但確實也存在一些問題。

首先，本項目主要采用的BIM 設計軟件Revit對國內繪圖環境本地化的支持并不足夠。BIM設計平臺上并沒有類似CAD平臺的天正或理正這樣完全貼合國內圖紙表達等的本地化插件，因此除建筑專業外，結構、設備專業還難以做到采用Revit直出施工圖。尤其是結構專業，BIM所建模型并不能直接應用于受力計算，必須分兩次建模，增大了工作量。

其次，在本項目設計過程中，工作集的建立和管理存在不合理的地方，多人協同工作還難以稱得上高效、嫻熟。解決此困難只能靠項目和經驗的積累。

綜上所述，建筑信息模型(BIM)設計，對亞財經國際論壇永久會址這樣造型復雜、建筑內部空間變化多樣、同時對設計質量要求較高的項目來說，是必經的設計之路。本項目的BIM 設計對建筑外表皮復雜的幕墻系統、主體維護體系、主體結構支撐體系提供了精準的定位，同時較好地協調了各設備管線的路徑和交叉，并對一些復雜節點提供了直觀的分析輔助，圓滿完成設計任務，最終建成效果保證了較高的完成度，取得了令人滿意的設計成果。

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Abstract:With novel design and unique shape, Sanya Forum Permanent Site Project aims to meet the requirements of the highest level of domestic and international political and financial conference of exhibition, which is of high design as well as implementation difficulty. This article comprehensively and systematically introduces the organization mode and application of BIM-based design in this project. From the primary design to later period of construction cooperation, BIM-based design plays an irreplaceable role in the process of coping with civil engineering location and comprehensive pipeline design of complicated form. Especially when confronting with the most complex curtain wall system without mathematical rules, BIM renders to the close combination of design, production and construction and works effectively. Meanwhile, BIM-based design optimizes internal clear height green building-related design. The final completion also shows that BIM-based design not only completes the design task successfully, but also reaches high-level accomplishments.

Design Control of High-level Accomplished Projects：BIM-based Design Practice of Sanya Forum Permanent Site

Li Dan

(GuangzhouDesignInstitute，Guangzhou510620，China)

Key Words：Sanya Forum Permanent Site; BIM-based Design; Multi-disciplinary Collaboration; Design Optimization; High-level Accomplished Projects

【作者簡介】李丹(1983-)，男，工程師。主要從事建筑設計及其與BIM結合運用的研究。

【中圖分類號】TU17

【文獻標識碼】A

【文章編號】1674-7461(2016)02-0001-05