一次高完成度的BIM设计实践——三亚财经国际论坛永久会址

李　丹

(广州市设计院，广州　510620)



一次高完成度的BIM设计实践
——三亚财经国际论坛永久会址

李丹

(广州市设计院，广州510620)

【摘要】三亚财经国际论坛永久会址项目，定位于能够满足最高级别的国内和国际政治、金融会议及会展需求，方案构思新颖，造型独特，具有较高的设计难度和实施难度。本文全面、系统地介绍了该项目BIM设计的组织方式与应用情况，从初步设计开始直到后期施工配合，BIM设计在应对这种复杂形体的土建定位、管线综合设计过程中具有不可替代的作用。尤其在面对最为复杂的无数理规律的幕墙系统时，BIM使得设计、生产、施工紧密结合，有效进行。同时，BIM设计也对室内净高、绿建相关设计起到了优化作用。最终的建成情况也印证了借助BIM设计这一利器，不仅圆满完成了设计任务，同时也达到了较高的完成度。

【关键词】三亚财经国际论坛永久会址；BIM设计；多专业协调；设计优化；高完成度

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

1工程概况

1.1项目简介

三亚财经国际论坛永久会址项目(以下简称“论坛”)选址在三亚最后一块高品质的海滨资源地——海棠湾。“国家海岸”的定位，意味着海棠湾将以建设世界级的旅游休闲度假区为目标，成为国家品牌，承载国家热带滨海旅游的形象。作为项目核心建筑的论坛，位于海棠湾的沙滩之上，东侧正对风景秀丽的蜈支洲岛，所处自然环境十分优越。论坛定位于能够满足最高级别的国内和国际政治、金融会议及会展需求，以和解与和谐象征的“静石”为设计概念的出发点，充分利用场地的坡度，精心布局，地下各层及夹层、首层均能与室外环境相互连通，各建筑功能要素充分利用这种内在相邻性创造多样的观景平台和空间层次，并以其独特的岩石状造型成为这一区域的标志性建筑。建成之后，论坛将成为世界级大型重要会议举办地及外交目的地之一。

建筑面积2.8万m2，地下两层，地上三层，建筑高度32.5m，项目工程管线复杂，结构设计难度大。项目效果图如图1所示。

1.2工程特点和难点

本项目BIM 设计工作完全由广州市设计院独立承担，并主要由各专业的施工图设计工程师本人亲自进行BIM 设计的各项具体工作。以BIM 技术应用而言，本项目完成了如下三方面的特点和难点：一，复杂且异形体量建筑单体的全专业BIM 建模；二，综合管线要求下的建筑、结构、设备全专业三维协同分析查错；三，基于BIM 模型的主要使用空间内部净高优化等。因造型复杂，建筑内部空间变化多样、夹层众多，BIM 模型较好地协调了各设备管线的路径和交叉，并对一些复杂节点提供了直观的分析辅助。同时，BIM 模型对建筑外表皮复杂的幕墙系统、主体维护结构、主体结构支持体系提供了精准的定位。

2BIM组织与应用环境

2.1 BIM应用目标

因造型复杂，传统的二维设计方法已难满足本项目的设计需要。本项目中，BIM 设计最终目标就是满足施工需要。因此本项目的BIM 应用目标可分为两部分，第一部分为提升项目设计质量。主要可体现为在三维环境下的可行性分析、绿建模拟计算对建筑空间、建筑设计的优化等；第二部分为利用BIM模型更高效地绘制施工图。主要可体现为碰撞的提前解决等。

本项目确立了REVIT所建的BIM模型为核心的应用策略，通过各种转化，使得模型能够用于绿建模拟分析、可视化应用、管线碰撞检测、云渲染云存储等各种用途。

2.2实施方案

采取各专业分别建模，中心文件协同设计的工作方式。

2.3 团队组织

团队采用BIM 专项负责人统筹制。各专业一名设计师专门负责BIM 设计，此人同时也应该是该专业的主要设计人。专业之间的协调由专项负责人组织。

2.4应用措施

在BIM 模型的基础上，采用了全专业协同配合(建筑+结构+设备)、可视化应用、统计数据的实时联动、仿真模拟和路径导航漫游、云渲染和云存储等具体的技术手段。在最终的设计成果上，主要的建筑专业施工图均在BIM 设计软件Revit 2014中直出(不再转化为AutoCAD 文件)，其他专业的施工图使用Revit、Navisworks 等软件进行碰撞检测和优化设计。

2.5 软硬件环境等

主要应用的软件包括但不限于Autodesk Revit 2014、Navisworks Manage 2014、Autodesk Vasari beta 3等。硬件环境为配置INTEL Core i7级别CPU 及其相应级别的内存、显卡的WINDOWS 7 64bit操作系统兼容计算机。

3BIM 应用

3.1 BIM建模

本项目的BIM 设计以最终指导施工为目的，客观上要求本项目的BIM 模型能够达到施工模型深度。具体简述为土建专业全建模，设备专业除末端外的管线建模。同时，BIM 模型也交付给各配合专业公司进行深化设计，与钢结构深化、幕墙生产紧密结合，保证了多家设计单位的协调统一。合并后的模型交付施工单位现场作为施工参考。各专业和各深化设计公司最终完成的BIM 模型如图3所示。

3.2BIM应用情况

BIM应用贯穿于从初步设计到后期施工配合的整个项目设计周期，以下简单举几例：

(1)从初步设计开始，本项目就依靠BIM 模型对一些复杂的节点进行可行性分析，并在最后的施工图中辅助进行节点详图的设计。如图4a(b)所示。

(2)以Revit所建立的BIM模型为核心，通过各种转化，使得模型能够用于绿建模拟分析，本项目最终确定的屋面排烟、排风、进风口的相对位置关系，就采纳了绿建模拟计算中风环境模拟的相关结论。其他诸如门开启位置、风口高度、梁的尺度等细节问题，BIM 模型也对设计起到了较好的优化作用。如图4c(d)所示。

(3)在满足了管线零碰撞的要求后，继续在三维环境下对管线尺寸和管道走向进行优化，对几个关键空间的净高有了较大提升，优化了建筑使用空间。如图3d(e)所示。

(4)消防疏散辅助分析，以首层宴会厅为例， 555人同时使用的情况下，所有人在20s左右的时间内疏散到8个不同方向的安全出口。此结果也提供给消防专家评审会，作为消防性能化的参考意见。如图4(f)所示。

3.3BIM难点解决

项目的幕墙系统是最为复杂的设计难点，多折面无数理规律的幕墙定位和面积算量的解决是本项目一大亮点。借助多个三维软件的相互转换和优势互补，最终使得在BIM 模型中，铝板幕墙这层“皮肤”完全贴合在建筑表面，同步将幕墙定位、幕墙分块、面积算量等难点一次性解决。每一块幕墙均分别编号、角点定位坐标，与最终生产的幕墙铝板一一对应，使得设计、生产、施工有序进行。如图5所示。

4应用效果

与传统设计方式相比较，本项目BIM 设计的综合效益主要体现在以下三个方面：

(1)因建筑造型复杂独特，传统二维设计方式难以对建筑幕墙系统、主体维护结构、主体结构支持体系提供精准的定位，BIM 设计较好地解决了这一难题；

(2)因内部空间复杂，管线转接较多，且内建多个土建夹层、风道，借助BIM 设计较好地协调了复杂节点的各专业要素关系，并保证设备管线、夹层不影响建筑独特的外观效果；

(3)针对业主提出的若干主要使用空间需要达到的最小净高要求，结合BIM 模型较好地完成了对结构、设备管网的优化调整；并完成了较高质量的全建筑管线综合设计。

借助BIM 这一利器，使得本项目在建筑形体如此复杂多变的前提下，依旧保证了较高的完成度。如图6所示，选取南广场、建筑东南角、东侧商业街等几个位置，可视化的云渲染效果图预期，与建成后拍摄的实景照片并无二至，BIM 设计是保证项目高质量完成的坚强后盾。

5总结

本项目的BIM 设计虽然圆满完成了设计任务，取得了较为可喜的成绩，但确实也存在一些问题。

首先，本项目主要采用的BIM 设计软件Revit对国内绘图环境本地化的支持并不足够。BIM设计平台上并没有类似CAD平台的天正或理正这样完全贴合国内图纸表达等的本地化插件，因此除建筑专业外，结构、设备专业还难以做到采用Revit直出施工图。尤其是结构专业，BIM所建模型并不能直接应用于受力计算，必须分两次建模，增大了工作量。

其次，在本项目设计过程中，工作集的建立和管理存在不合理的地方，多人协同工作还难以称得上高效、娴熟。解决此困难只能靠项目和经验的积累。

综上所述，建筑信息模型(BIM)设计，对亚财经国际论坛永久会址这样造型复杂、建筑内部空间变化多样、同时对设计质量要求较高的项目来说，是必经的设计之路。本项目的BIM 设计对建筑外表皮复杂的幕墙系统、主体维护体系、主体结构支撑体系提供了精准的定位，同时较好地协调了各设备管线的路径和交叉，并对一些复杂节点提供了直观的分析辅助，圆满完成设计任务，最终建成效果保证了较高的完成度，取得了令人满意的设计成果。

参考文献

[1]王宇， 常茜．工欲善其事，必先利其器——BIM实践案例及经验体会[J]．建筑学报， 2011(06)： 101-104.

[2]葛清主编．BIM第一维度——项目不同阶段的BIM应用[M]．中国建筑工业出版社， 2013.

[3]葛兰文主编．BIM第二维度——项目不同参与方的BIM应用[M]．中国建筑工业出版社， 2011.

[4]欧特克软件(中国)有限公司． 可持续设计分析和建筑信息模型[M]．上海：第三届工程建设计算机应用创新论坛论文集， 2011：348-357.

[5]傅筱． 一种相对关系的推敲——BIM作为建筑构思和深化的设计工具[J]．时代建筑， 2013(02)： 26-29.

[6]任爱珠． 从“甩图板”到BIM——设计院的重要作用[J].土木工程信息技术， 2014， 6(1)： 1.

[7]何关培．BIM和BIM相关软件[J]．土木工程信息技术， 2010， 2(4)： 110-117.

[8]陈剑佳， 焦柯，杨远丰．基于Revit建筑结构施工图表达的实用方法[J]．土木工程信息技术， 2015， 7(5)： 128-34.

[9]何永祥， 潘志广，黄世超．BIM技术在施工图绘制中的应用研究[J]．土木建筑工程信息技术， 2013， 5(2)： 15-22.

[10]曾旭东， 王大川，陈辉．参数化建模[M].湖北：华中科技大学出版社， 2011.

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

【作者简介】李丹(1983-)，男，工程师。主要从事建筑设计及其与BIM结合运用的研究。

【中图分类号】TU17

【文献标识码】A

【文章编号】1674-7461(2016)02-0001-05