廣西新媒體中心項目BIM技術綜合應用

文 濤

(華藍設計(集團)有限公司，南寧 530011)

引言

BIM，又稱建筑信息模型，是時下最流行的三維設計技術，可有效地克服二維設計不夠直觀、各專業間交互協作深度不足、碰撞較多的缺點，在各類項目的設計過程中得到廣泛應用[1-5]。同時，通過三維可視化還可進行三維圖紙會審及三維技術交底，可以更加直觀地將項目的施工難點重點、施工工序搭接要點及交叉作業注意事項等進行講解與交底，實現合理安排施工計劃，做好各專業施工工種的統籌協調工作[6-8]。此外，通過BIM技術在建設工程竣工驗收中的應用[9]，可實現竣工驗收的信息化，進而加快推進整個建筑的流程管理及公司制度的改革，是當前BIM發展的大勢所趨[10-11]。利用BIM技術可對項目從方案比選、施工圖繪制、施工圖審查、施工階段到運維階段進行全過程的三維立體展示與糾偏，并基于此實現對項目進行工期、造價、質量及安全等方面的精準把控，做到可見即所得。正因為BIM技術的這些優點，BIM技術越來越受到主管部門及各個參建單位的接受及認可，部分省市還出臺了BIM技術應用標準，指導及推廣BIM技術。

本文基于BIM技術的特點，結合廣西新媒體中心項目的實際設計及施工應用情況，從方案比選、節點深化設計、管線綜合及碰撞檢查、施工模擬及漫游等方面進行介紹。并通過BIM應用亮點及效益總結，展示項目BIM應用的經濟效益及社會效益，具有一定的參考價值。

1 工程概況

廣西新媒體中心項目由廣西廣播電視信息網絡股份有限公司投資建設，是華藍設計(集團)有限公司和中國第八建筑工程局聯合中標的EPC工程總承包項目，項目位于南寧市五象新區五象大道與書林路交匯處，凈用地面積約92.21畝，建筑面積25.91萬m2。項目一期建筑總面積113 811.69m2，效果圖如圖1所示，其中，地上建筑面積83 917.70m2，包含一座新媒體中心大樓83 897.70m2(由3座塔樓和部分裙房組成，最高31層，高度144.7m)以及一個門衛室20m2，地下建筑面積29 893.99m2。

圖1 項目整體鳥瞰圖

項目建成后，將打造成區域性國際電視傳播陣地及國際新媒體綜合中心。整個建筑集電視傳播、譯制、制作、演播、影視文化交流、廣電展示及節目交換于一身，為東盟各國媒體建立住桂機構，并為其他新媒體企業進駐廣西提供條件。

2 應用背景

2.1 設計方面

圖2 項目方案構思過程

(1)超高層+樓板大開洞及扭轉不規則：本工程最大高度144.7m，外形復雜，屬于超限結構，樓板最大開洞尺寸達15m。

(2)三維曲面造型：整個建筑外形立面和平面均為不規則的曲弧線設計， 1～31層單層面積不等，逐層無明顯規律性內收，均為非標準層，給建筑、鋼結構、幕墻、機電等專業施工帶來很大困難。

(3)斜柱+空間鋼管桁架：各塔樓下大上小，采用斜柱； 南面及北面設置了鋼結構雨棚，采用空間鋼管桁架，最大跨度達60m。

(4)項目規模大、設計復雜，管線規模大，交叉多。

2.2 施工方面

(1)塔吊布置難：整個建筑逐層內縮，上部塔吊附墻桿長。

(2)外圍斜向混凝土圓柱施工難：外圍斜柱定位及支模難度大，對精度要求高，支模及砼澆筑難。

(3)弧形結構放線難：各塔樓最外側一圈均為不規則弧線，放線定位難度大，耗時長。

(4)GRC幕墻施工難：GRC幕墻質量重，每塊規格都不一樣，加工周期長，制作及安裝精度要求高。

(5)鋼結構雨棚跨度大，桿件多，制作安裝要求高，放線及吊裝難。

3 BIM技術應用

本工程的BIM應用涵蓋了從方案比選到施工圖繪制、管線綜合、節點深化等一系列過程，同時結合施工模擬及BIM精準算量對工期及造價進行了嚴格控制，取得了不錯的效益。

圖3 GRC分塊試排布 圖4 GRC分塊編號及體塊分析

圖5 玻璃幕墻預排布 圖6 玻璃幕墻構件提取及加工

3.1 方案構思及選定

本工程設計理念以廣西地方特色為抓手，外觀意象運用象鼻山、獨秀峰等具有代表性的知名景點元素，凸顯桂林山水之神韻，方案構思過程如圖2所示。建筑整體采用流線型的風格，塔樓營造出山體的意象，神似而非形似，體現廣西的地域性特點。主體建筑以塔樓高低錯落的形式進行布局，下部以造型飄逸的裙房相聯系。既要體現出鮮明的可識別性，也需與內部功能相協調。建筑色彩以藍白色調搭配為主，色彩和諧，明快大方，格調高雅，與五象新區整體城市風貌要求相協調。

3.2 GRC幕墻深化設計

通過BIM模型結合犀牛軟件，在滿足整體外立面效果的前提下，對GRC幕墻進行分塊試排布，如圖3所示。分塊方案中，對各塊GRC進行編號，并通過體塊分析獲取各塊GRC板的外觀尺寸，如圖4所示，然后再加工制作，避免了先加工后安裝可能造成的返工，提高了建設效率的同時節省了成本。

3.3 玻璃幕墻深化設計

通過BIM模型結合犀牛軟件，建立玻璃幕墻模型，通過在模型中試組裝，如圖5所示，預先解決各種碰撞、尺寸誤差等問題，避免幕墻加工完成后因誤差無法安裝的現象。同時通過提取提取各構件尺寸并進行分類編號，如圖6所示，結合三維模型，可大大提高幕墻構件的制作效率及現場幕墻安裝的效率。

3.4 鋼結構工程深化設計

通過BIM模型結合Tekla軟件，建立鋼結構雨棚的模型，如圖7所示，通過在模型中試組裝，預先解決各種碰撞、尺寸誤差等問題，避免桿件加工完成后因誤差無法安裝的現象。鋼結構雨棚BIM模型中，對細部節點進行深化設計，構件進行編號，尺寸、材料等屬性在模型中進行明確，加工也根據模型提供的數據進行，避免了返工，既節省了工期，也便于控制造價。

圖7 鋼結構雨棚BIM模型

圖8 多功能廳座椅排布模型

3.5 裝飾裝修工程深化設計

3.5.1 多功能廳座椅排布

通過BIM模型結合3DMAX等軟件，在征求建設單位使用要求的前提下，考慮使用需要，對多功能廳座椅進行模擬排布，如圖8所示，力求用最合理的排布方式盡量多地擺放座椅，滿足業主需求的600人同時使用的要求且整個排布美觀大方，達到了精準設計的目的，便于把控裝修工程的完成效果，避免返工。

3.5.2 裝飾空間預排布

為減少材料浪費，減少返工，保證裝飾裝修效果及質量，通過BIM技術對各裝飾空間(衛生間、走廊等)進行預排布，如圖9-10所示，并與業主進行三維方案確認及對施工單位進行三維技術交底，極大提高了裝飾裝修工程的信息化程度。

圖9 衛生間BIM排布 圖10 走廊BIM排布

3.6 管線綜合及優化

本工程體量大，造型復雜，管線交叉較多，利用BIM技術建立了所有管線的模型，在碰撞檢查的基礎上，本著盡量增加凈高的原則，對所有管線進行綜合布置及優化設計，如圖11-13所示，并在此基礎上，生成墻體留洞圖及管道的規格尺寸詳圖，指導管道的制作及安裝，取得了較好的經濟及時間效益。

圖11 機電管線綜合模型 圖12 走廊光線綜合圖 圖13 制冷機房管線優化

3.7 施工模擬及漫游

3.7.1 場地布置模擬

施工場地的布置具有廣泛性、動態性、復雜性等特點，廣西新媒體中心項目利用BIM技術對場地進行三維布置與優化，如圖14所示，充分考慮施工場地、臨建及交通組織等，保證了施工過程順暢，減少了臨時建筑物數量，增加了施工中的安全性。

圖14 場地布置模擬

3.7.2 三維技術方案交底

借助BIM技術編制施工方案，進行三維可視化交底，再配以工藝模擬，可以將各施工步驟、施工工序之間的邏輯關系直觀地加以展示，如圖15-17所示，有利于現場管理人員及施工人員對各施工環節難度重點的理解，提高了質量控制的水平。

圖15 樓梯安裝模擬圖 圖16 墻體砌筑模擬圖

圖17 剪力墻水平筋定步架施工模擬

3.7.3 三維漫游

通過三維漫游，如圖18-19所示，可深入建筑內部，對建筑的完成效果進行檢查，提前發現各種影響使用功能的問題并加以優化，可盡可能地減少施工圖的錯誤，減少現場返工，節省造價。

圖18 二層漫游

圖19 一層漫游

3.8 其他應用

除以上主要應用外，本工程還在室外總平方案溝通(圖20)，夜景亮化方案溝通，BIM算量，施工方案論證(圖21)等方面采用了BIM技術，均取得了很好的效果。

圖20 室外總平BIM模型

圖21 曲線外架模型

4 結論

BIM技術在本項目中的應用，順利解決了異形建筑的獨特性、復雜性等難題，同時，大量的承載信息接踵而至，導致傳統的二維軟件無法滿足異形建筑的設計特點，BIM技術的三維可視化使原本異形建筑很難描述的曲面數據化、信息化，最大限度地通過模型進行還原，指導設計工作的順利進行。此外，通過BIM技術對鋼結構工程、幕墻工程及裝飾裝修工程進行深化設計，提前進行預排布及預安裝，提高了施工速度的同時減少了返工，創造了巨大的價值，具有一定的參考意義。