BIM技術應用案例：蘇州工業(yè)園區(qū)體育中心項目中的BIM應用

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1 工程概況

蘇州工業(yè)園區(qū)體育中心項目(下文簡稱蘇體中心)位于金雞湖東核心區(qū)，北部毗鄰商業(yè)文化區(qū)、湖東核心區(qū)，南部隔斜塘河與斜塘片區(qū)中心相鄰。項目西起星塘街，東至規(guī)劃路，北接中新大道，南臨斜塘河，規(guī)劃總面積近60dm?，總建筑面積約35.28萬m?，是集體育競技、休閑健身、商業(yè)娛樂、文藝演出于一體的多功能、綜合性的甲級體育中心，可以舉辦全國綜合性運動會和國際單項體育賽事，是一個綠化環(huán)保的生態(tài)型體育中心和環(huán)境優(yōu)美的敞開式體育公園。

2 項目挑戰(zhàn)與應對

上海建筑設計研究院作為設計總包單位，承擔了包括一場兩館、配套設施、中央地庫以及室外總體在內的整個體育中心的施工圖設計和管理協(xié)調工作。本項目功能的多樣性和獨特的方案造型決定了設計的復雜性，分包顧問和專項設計內容多達44項有余，對于設計總包而言隱性的協(xié)調管理工作量大難度高。加之本項目位于蘇州工業(yè)園區(qū)，該園區(qū)是中國與新加坡兩國合作具有國際一流水準的合作項目，因而業(yè)主方——園區(qū)管委會在項目之初就確定了精益化設計和精細化管理的目標。BIM的運用為項目的順利推進保駕護航。

3 融合創(chuàng)新

本項目采取一種被稱之為“伴隨設計過程”的BIM實施模式。

此模式不會對現(xiàn)有組織結構和設計主業(yè)流程造成太大的影響，也不會像個別第三方BIM顧問咨詢那般游離于設計工作以外。這種工作模式是經過歷年項目的實踐經驗，結合企業(yè)現(xiàn)狀調研形成的一種適用于目前國有設計院大型設計項目BIM實施的模式。其理念是在BIM與設計業(yè)務融合的過程中對技術、流程有所突破與創(chuàng)新。

3.1BIM整合下的設計優(yōu)化

在施工圖設計過程中往往面臨大量的設計優(yōu)化工作，在二維協(xié)同設計環(huán)境下，很多設計信息受到現(xiàn)有圖紙目錄體系的限制往往被離散地反映在若干張不同專業(yè)的圖紙上，一定程度上影響了設計意圖表達的連續(xù)性和設計成果的協(xié)調一致。

借助BIM設計模型能較直觀地反映原本二維設計中不易發(fā)現(xiàn)的問題，彌補二維圖紙表達不完整的內容，使設計優(yōu)化工作更周到更高效。

3.2基于BIM信息的創(chuàng)新設計檢查

可視化是BIM的特性之一。通過對BIM模型的動態(tài)觀察能讓設計師、管理者、其他參與方提前體驗項目建成后的效果。在沒有BIM的設計環(huán)境下設計團隊會通過檢查技術經濟指標、多專業(yè)拍圖和圖紙的三校兩審等手段控制設計質量和解決協(xié)調性問題，然而在蘇體中心項目中設計總包在既有成熟手段的基礎上，又融入了諸如“多專業(yè)模型集成審閱、模型數(shù)據(jù)判定、預設的模型檢查流程以及模型化過程中實時檢查”等基于BIM模型信息的設計檢查方法。

例如對于一場兩館這樣有著異型造型的單體，設計團隊就利用模型對異型雙曲幕墻的可開啟面積進行分析，研究是否滿足防火規(guī)范，利用預設的多套參數(shù)組合提供暖通專業(yè)不同的排煙開啟方案進行對比，幫助設計團隊在比選中找到功能與造型的平衡。

各專業(yè)拍圖過程也從以往二維圖紙拍圖逐漸演變?yōu)榻柚Ｐ瓦M行2D+3D的多專業(yè)綜合模型審閱協(xié)調，不僅增進了溝通效率也提高了專業(yè)間提資的有效性。在利用模型檢查各專業(yè)協(xié)調沖突方面，設計團隊摒棄利用軟件進行全專業(yè)全構件的碰撞檢查，因為這種簡單粗暴的檢查方式所獲得的成千上萬個碰撞點對設計團隊及時發(fā)現(xiàn)解決問題沒有幫助。因此設計團隊從以往最常見的設計問題中總結提煉，制定了一套操作性更強的設計模型檢查體系，從而將有限的時間和寶貴的精力集中在團隊最關注和對項目影響較大的問題上。

本項目中每個專業(yè)的BIM協(xié)調員利用問題追溯平臺，隨時記錄模型化過程中發(fā)現(xiàn)的問題，小問題及時溝通解決，需要多專業(yè)配合較復雜的問題，階段性提供BIM專題問題報告。

3.3施工圖表達方式創(chuàng)新

本項目在方案之初，外方合作單位就已經使用了Nurbs這種先進的造型設計技術和GH參數(shù)化設計手段進行方案推敲。這種造型技術是可以用方程式精確描述的真正意義上的曲線曲面，是制造業(yè)標準的模型數(shù)據(jù)結構能與后端加工制造無縫對接;但在建筑業(yè)運用的缺點是其幾乎無法在施工圖中標注尺寸，因而無法用文字和二維圖紙描述其唯一性。在業(yè)主的認可下，本項目約定二維圖紙仍然是具有法律效力的正式設計資料，但BIM模型可作為幕墻、鋼結構等圖紙無法描述清楚的異型元素定位、加工、算量等的依據(jù)。

4 整合協(xié)作

4.1設計與分析計算的整合協(xié)作

建筑設計與結構計算分析之間既關系緊密又相互約束，一旦信息溝通不暢就會造成工作的反復。在本項目中建筑結構自始至終沿用同一數(shù)據(jù)源(BIM模型)衍生的模型，確保設計成果的協(xié)調一致。暖通等機電專業(yè)也可通過BIM輸出的數(shù)據(jù)作為不規(guī)則異型空間負荷計算的依據(jù)。此外，BIM模型所蘊含的數(shù)據(jù)可為聲學、景觀、照明等提供準確實時且協(xié)調一致的數(shù)據(jù)提資。

4.2設計協(xié)作流程的整合

BIM不僅改變了設計工具和設計方法，其更大的價值是在一定程度上改變了協(xié)作流程。

4.3設計分包的整合協(xié)作

設計總包需履行大量協(xié)調管理職責。BIM模型和其衍生的數(shù)據(jù)明細在項目實踐過程中成為除圖紙外最為重要的提資審閱工具。本項目中，例如幕墻顧問、鋼結構深化、機電深化、LEED均已實現(xiàn)模型對模型的提資和審閱。

5 應用實例

5.1整合結構三維模型的設計推敲

體育場館類建筑空間的特色之一是結構構件充當著極其重要的角色。如何使結構需求和建筑美學之間有良好的互動一直是設計師關切的重點。BIM將結構和建筑需求進行更好的整合，從BIM的三維空間中校核設計、發(fā)現(xiàn)問題、推敲解決方案。

以體育館為例，由于建筑體型較小、空間布置緊湊，疏散樓梯與鋼V柱難以同時滿足：(1)梯段凈高2200;(2)距離鋼V柱500mm的安裝凈距。

BIM團隊對此嘗試了多種調整方案，借助遺傳算法推演滿足上述需求的最合理的布置以及對專業(yè)間協(xié)調影響最小的方案。

5.2結構方案綜合比選及優(yōu)化

例如在游泳館單體設計過程中，為使得游泳館公共泳池區(qū)域空間感受最佳，泳池上部結構形式在原方案基礎上進行方案優(yōu)化比選。通過BIM模型整合土建以及機電專業(yè)，使得結構方案在比選過程中結合多工種因素，進而設計決策依據(jù)更加完整充分。

5.3技經指標實時維護與追蹤

BIM在設計全過程中進行商業(yè)建筑各部分面積統(tǒng)計、占比計算、功能分析等，對技術經濟指標進行實時維護與追蹤。配合商業(yè)顧問進行合理的商業(yè)業(yè)態(tài)規(guī)劃，融合商業(yè)服務與體育、生態(tài)、文化，以體育為主核，發(fā)展配套服務業(yè)。

通過BIM可追溯設計全過程中建筑功能調整，實時更新維護諸如功能分區(qū)面積等數(shù)據(jù)的變化趨勢。為今后同類型項目的開發(fā)和設計積累數(shù)據(jù)。

5.4土方工程調配計算及優(yōu)化

展示了BIM技術在蘇體中心項目的基坑施工階段土方計算與現(xiàn)場土方調配方案優(yōu)化中的應用過程。

在項目工程的設計和施工階段，土方計算、填挖調配方案優(yōu)化，室外總體的管線布置等必不可少。從業(yè)主的層面上看，精確的場地土方計算數(shù)據(jù)，高質量的室外管線綜合，能夠有效的把控項目整體進度。

在場地設計中，傳統(tǒng)模式大都依靠二維圖紙和經驗，例如目前很多工程依舊采用方格網的土方計算方法，土方量只能用手工計算,項目場地的整平、設計地形土方計算的時候往往需要做出幾十個截面,一旦變更,又要重新計算，辛苦而且不準確。

在本項目中，地形較為復雜、地下室開挖較大，利用帶有數(shù)據(jù)庫，實時動態(tài)聯(lián)動的三維設計方式處理土方計算以及土方調配方案優(yōu)化等問題，不僅在生產效率方面大幅度提升，而且解放了設計以及管理人員反復、無用的繪圖計算工作，讓他們更加專注設計本身，極大的節(jié)省了項目資源。

BIM模型在施工過程中的應用可全面提升工程造價行業(yè)效率與信息化管理水平，優(yōu)化管理流程，高效率、高精準度的完成工程量計算工作。以上內容就是“BIM技術應用案例：蘇州工業(yè)園區(qū)體育中心項目中的BIM應用”，更多BIM熱點資訊/教程分享歡迎關注微信公眾號“BIM實訓”，也可點擊下方免費下載領取精品學習資料。