BIM在大型辦公建筑項目施工圖設(shè)計及工地服務(wù)階段的運用——以中關(guān)村國防科技園項目為例

中關(guān)村國防科技園項目作為我司第一個運用BIM進行全專業(yè)設(shè)計的竣工項目，已經(jīng)通過了公司的BIM申報項目的審核，并獲得了公司BIM專項獎一等獎，在中國勘察設(shè)計協(xié)會組織的“2014年”創(chuàng)新杯”建筑信息模型（BIM）應(yīng)用設(shè)計大賽”中獲得了協(xié)同設(shè)計三等獎。同時還在2015年北京市第十八屆優(yōu)秀工程設(shè)計評選中獲得了建筑信息模型（BIM）獎。

1 項目概況及設(shè)計難點

中關(guān)村國防科技園項目位于北京理工大學(xué)中關(guān)村校區(qū)西區(qū)，西鄰西三環(huán)北路，北至校園北路，東至校園西路，南鄰學(xué)生公寓5#、6#樓，總建設(shè)用地面積4.65公頃，總建筑面積23.8萬平方米，分為ABCDEFG共七個單體建筑，建筑控制高度60—80米（如圖1所示）。

面對如此規(guī)模的建筑群體，我們面臨著各種各樣的設(shè)計難點，比如項目地塊存在航空限高，如何在有限的層高內(nèi)，盡可能加大房間的凈高？整個項目各類機房眾多，如何才能準確合理的控制機房面積，減少面積浪費？A座的體型變化較大，，如何結(jié)構(gòu)專業(yè)進行超限計算以及設(shè)計？甲方要求B座單體建筑要滿足國家綠色建筑三星級標(biāo)準，如何實現(xiàn)？這個時候就需要我們發(fā)揮BIM三維可視化以及信息數(shù)據(jù)強大的優(yōu)勢，各專業(yè)充分協(xié)同設(shè)計，最后既得到了精準的數(shù)據(jù)，又節(jié)省了大量時間。下面重點介紹我們是如何在施工圖設(shè)計以及工地服務(wù)階段運用BIM的。

2 施工圖設(shè)計階段

2.1 準備工作

1）樣板文件

本項目是在公司提供的樣板文件上進行的修改補充，重點對標(biāo)注樣式、文字樣式、線型線寬線樣式等進行修改深化，使其更加接近二維出圖時期的圖則規(guī)范，也更加便于今后CAD與REVIT軟件互相關(guān)聯(lián)。

2）族

除樣板文件外，還需要針對本項目的情況提前或隨時定制各種需要的族庫文件，本項目大部分使用的是REVIT軟件自帶以及公司族庫里的族。針對個別沒有的族進行了單獨的定制，比如A座F座G座立面系統(tǒng)里特有的金屬百葉構(gòu)造。.

3）工作劃分

由于本項目面積巨大，單體較多，因此我們采用中心文件鏈接中心文件的工作劃分方式，將地下、A座、BCDE座、FG座分成四個中心文件，每一個中心文件再對應(yīng)鏈接各專業(yè)的中心文件，最后四個中心文件鏈接到一個總的中心文件。

2.2 建立BIM模型

BIM下進行施工圖設(shè)計不再是簡單的二維制圖，而是在計算機上通過軟件模擬建造一座真實的建筑，操作的對象是通過三維構(gòu)件以真實的建構(gòu)關(guān)系搭建而成（如圖2所示）。所以整個設(shè)計過程不是通過點、線、面等畫法幾何的方式來表達三維建筑，而是通過不斷修改和確定參數(shù)的方式來構(gòu)建一個數(shù)字化模型。建模工作完成后，我們得到了一個擁有梁、板、柱、內(nèi)外墻體及屋面的一個模型，然后結(jié)構(gòu)、機電的同事鏈接我們的模型開始建立各自專業(yè)的模型。

REVIT模型與傳統(tǒng)CAD二維圖紙相比，讓設(shè)計變得更加直觀。例如revit建筑模型中可以通過鏈接的方式看到設(shè)備電氣模型，不僅方便了設(shè)計人員，同時更便于甲方非專業(yè)人士了解設(shè)計。

在施工圖修改方面，revit模型也有相當(dāng)明顯的優(yōu)勢。施工圖設(shè)計階段隨時會根據(jù)功能對對方案進行優(yōu)化調(diào)整，如果是傳統(tǒng)的CAD繪圖方式，就需要因為一個圖元的變化修改多張圖紙，經(jīng)常會因為考慮不周而有所疏漏，造成圖紙相互矛盾。而修改revit模型中的一個部位，不同圖紙中的相關(guān)構(gòu)件及標(biāo)注都會調(diào)整，甚至工程量統(tǒng)計表也會相應(yīng)修改。以A座為例，由于REVIT軟件可以實時觀看三維效果，在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)塔樓的輪廓與裙房相交的地方?jīng)]有對上，需要對塔樓輪廓進行修改，這時，只需要在平面上對輪廓進行編輯即可，整個模型都跟著變了，相關(guān)的平面、立剖面、房間面積也自動發(fā)生變化。

在施工圖階段，除了建筑專業(yè)自身需要根據(jù)功能以及造型做出調(diào)整，同時還要接收各專業(yè)發(fā)來的提資，根據(jù)提資確定機房位置以及面積，為將來設(shè)備專業(yè)布置機房設(shè)備預(yù)留條件。

2.3 管線綜合及碰撞檢查

由于BIM模型建模精準，且各專業(yè)的管線模型全部可視，因此在管線綜合的時候可以更好的利用空間。比如A座首層報告廳為例，A座首層層高5.1m，報告廳位置的上方為多功能廳，結(jié)構(gòu)需要占很大的吊頂空間，同時，報告廳還要做升起，因此高度極其有限。在這個階段，通過BIM高度集成的管線綜合，將最高處的凈高控制在了3.6m，從而實現(xiàn)了對建筑空間的優(yōu)化。

傳統(tǒng)設(shè)計中，所有構(gòu)建都是二維表達，只能通過人工逐步排查構(gòu)件的沖突，經(jīng)常因為設(shè)計人員經(jīng)驗不足或檢查不充分導(dǎo)致工地問題重重，解決問題的時候費時費力。Revit設(shè)計時所有構(gòu)件都是三維表達，因此所有沖突的地方都可以通過軟件碰撞檢查及時發(fā)現(xiàn)并報警。同時，模型表達的方式也可以更方便設(shè)計師看出問題所在并找到解決方式。

2.4 綠色建筑配合設(shè)計

綠色建筑已經(jīng)日益成為建筑設(shè)計的標(biāo)準，本項目也是按照綠建三星的要求進行設(shè)計。BIM技術(shù)所包含的詳細建筑數(shù)據(jù)與便捷接口可以與分析采光、通風(fēng)、日照、能耗和材料可持續(xù)性的軟件方便互通；通過綠色設(shè)計軟件的數(shù)據(jù)分析，提高建筑對自然通風(fēng)、采光的利用，從而降低建筑能耗，實現(xiàn)綠色節(jié)能。在本項目中，我們采用BIM技術(shù)，通過與綠色建筑咨詢公司的配合，將REVIT模型與ECOTECT綠色建筑計算軟件結(jié)合，進行日照計算、模擬風(fēng)環(huán)境等，以量化數(shù)據(jù)為依據(jù)反饋回設(shè)計之中，使之能夠順利取得綠建三星的標(biāo)識。

圖8  綠建配合

3 工地服務(wù)階段

3.1建筑專業(yè)工地配合階段BIM運用

工地服務(wù)階段我們向客戶交付全套施工圖紙之外還附加了完整的 Revit 模型，施工方在此基礎(chǔ)上使用 Navisworks 進行了 4D 施工模擬，合理安排施工進度計劃。在工地服務(wù)階段我們主要進行的工作是通過模型指導(dǎo)工地施工以及與第三方設(shè)計機構(gòu)配合等工作（如圖9所示）。

3.2 指導(dǎo)工地施工

在傳統(tǒng)方式中，提供給施工單位的設(shè)計成果都是二維圖紙，大量的信息都分散在不同的圖紙之中，很多專業(yè)內(nèi)與專業(yè)間錯漏矛盾都無法表現(xiàn)出來。施工單位按照這樣的圖紙施工，難免會發(fā)生很多不必要的修改和變更。BIM模型具有關(guān)聯(lián)集成的特點，我們提供給施工單位的設(shè)計成果是一套包含各專業(yè)設(shè)計信息的完整模型。因為在設(shè)計過程中大量的沖突矛盾已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)并解決，所以施工單位得到的是一個整體被優(yōu)化了的模型。

在工地服務(wù)階段 BIM 的云應(yīng)用大大降低了設(shè)計方與施工方關(guān)于設(shè)計變更交流的時間成本。以B座地上標(biāo)準層平面變更為例，建筑師將模型通過 BIM 360 上傳到云端并在變更處添加標(biāo)注示意并發(fā)送提示信息，施工現(xiàn)場即可通過 360 Glue 移動端即時查看變更內(nèi)容，與傳統(tǒng) 2D 圖紙變更相比更直觀、便捷。

3.3 結(jié)語

中關(guān)村國防科技園項目是其部門第一個BIM工程，對團隊而言，處于一個由二維設(shè)計向三維設(shè)計過渡的階段，并且本項目。我們團隊并沒有選擇刻板的追求全部Revit模型的工作方法，而是結(jié)合項目特點和傳統(tǒng)出圖要求，將REVIT、CAD以及SKETCH UP這幾款軟件靈活組合應(yīng)用，從而實現(xiàn)在規(guī)定時間內(nèi)保質(zhì)保量完成工作的目標(biāo)。

本文來源：《城市住宅》：http://00559.cn/w/kj/12544.html