BIM在龍巖金融商務(wù)中心中的應(yīng)用

BIM在龍巖

金融商務(wù)中心(B地塊)B3#樓中的應(yīng)

用中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院客戶成功案例案例龍巖金融商務(wù)中心（B地塊）B3#樓Autodesk?

Revit?

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Showcase?Autodesk?

Algor?BIM最終會(huì)重組以建筑資源為中心的產(chǎn)業(yè)鏈，以信息最有效為原則，以產(chǎn)生價(jià)值最大化為目標(biāo)進(jìn)行重構(gòu)，而不是簡(jiǎn)單行政劃歸。誰(shuí)提前做好準(zhǔn)備，誰(shuí)就有可能在新的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)中發(fā)揮更重要的作用，創(chuàng)造更大的價(jià)值?！?dú)W陽(yáng)東院長(zhǎng)助理兼設(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)中心主任中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院(集團(tuán))圖1

龍巖金融商務(wù)中心（B地塊）B3#樓中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院（CAG）是2000年4月由原建設(shè)部四家直屬的建設(shè)部設(shè)計(jì)院、中國(guó)建筑技術(shù)研究院、中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究院和建設(shè)部城市建設(shè)研究院組建的大型骨干科技型中央企業(yè)，前身是創(chuàng)建于1952年的中央直屬設(shè)計(jì)公司，改革開(kāi)放后是第一批進(jìn)入國(guó)際建筑市場(chǎng)并較早獲得對(duì)外經(jīng)營(yíng)權(quán)的設(shè)計(jì)企業(yè)之一。2000年11月通過(guò)ISO9001國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證。道與華蓮路相交十字路口的西北角，其南側(cè)為龍巖行政中心，西側(cè)北側(cè)為規(guī)劃建設(shè)中的龍巖金融板塊，東南側(cè)為建設(shè)中的龍巖市商務(wù)辦公區(qū)，地理位置極具商業(yè)價(jià)值，因此其定位為名品中心，以帶動(dòng)新區(qū)的商業(yè)發(fā)展。名品中心地上四層、地下兩層，其中地上及地下一層局部為商業(yè)用房，地下二層為車(chē)庫(kù)。商業(yè)部分造型外部呈圓臺(tái)形，與周邊金融板塊的銀行辦公樓形成對(duì)比；室內(nèi)采用橢圓母體變化形成空間曲面，使得內(nèi)部商業(yè)空間更加活躍。項(xiàng)目概況龍巖B3項(xiàng)目位于福建省龍巖市南部新區(qū)，龍巖大綜合來(lái)看，BIM最關(guān)鍵的是綜合性、全面性。二維CAD是單方面反映設(shè)計(jì)，較獨(dú)立，只能作為圖紙，沒(méi)有延續(xù)性，不能繼續(xù)增加內(nèi)容，而B(niǎo)IM卻能為我們提供更多信息和幫助，作為后起之秀，BIM延續(xù)性的能效發(fā)揮將越來(lái)越大?！盍杞ㄖ诰殴ぷ魇抑魅沃袊?guó)建筑設(shè)計(jì)研究院圖2

方案階段體塊模型導(dǎo)入Showcase解決方案三維模型對(duì)于建筑可利用空間的判斷較二維無(wú)疑有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于建筑專業(yè)，三維的模型可以將許多部分的碰撞消滅在圖紙階段，而不是使其遺留到施工階段才發(fā)現(xiàn)改正。（如圖3所示）作為一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目，在施工圖準(zhǔn)備階段，項(xiàng)目組決定采用BIM技術(shù)進(jìn)行B3項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，此決定得到了業(yè)主方的支持，并在設(shè)計(jì)周期上給予了較寬松的條件。由于本項(xiàng)目的參與人員大多是剛剛進(jìn)行過(guò)軟件培訓(xùn)，因此進(jìn)行實(shí)際工程的操作還缺乏經(jīng)驗(yàn)，但項(xiàng)目認(rèn)為這是一個(gè)非常好的實(shí)踐過(guò)程。可以看出，在擴(kuò)初階段使用CAD繪制，習(xí)慣性的在墻面上開(kāi)門(mén)似乎毫無(wú)問(wèn)題，而在使用RevitArchitecture

搭建三維模型時(shí)可以直觀反映出，無(wú)法在一道傾斜墻面上按通常方式安裝門(mén)，必須做一段類似門(mén)斗的垂直墻體才可以正常安裝門(mén)框。在施工圖開(kāi)始階段，項(xiàng)目組確定了建筑、結(jié)構(gòu)使用歐特克公司的Revit系列軟件。項(xiàng)目組使用RevitArchitecture

搭建復(fù)雜空間網(wǎng)架模型，建筑專業(yè)施工圖實(shí)現(xiàn)100%使用Revit出圖。另外，沿建筑外圍圓臺(tái)形玻璃幕墻螺旋上升逐漸內(nèi)收的樓梯也很難使用傳統(tǒng)軟件繪制，使用Revit建模后生成各層平面則非常方便，特別是因局部?jī)舾?、疏散口位置、平臺(tái)凈寬需要修改踏步位置時(shí)，直接調(diào)整模型既直觀，又能同步修改平、剖面，并保證圖紙的一致。在擴(kuò)初方案向施工圖深化的前期，建筑專業(yè)將方案階段的模型導(dǎo)入Vasari、Showcase，模擬真實(shí)環(huán)境下的外觀效果，優(yōu)化外形方案。隨后將確定外形后的外圍模型導(dǎo)入Revit進(jìn)行施工圖深化設(shè)計(jì)。圖3

擴(kuò)初階段CAD圖紙、Revit導(dǎo)出的二維圖紙、紅框位置對(duì)應(yīng)的墻體三維模型圖4

外圍旋轉(zhuǎn)內(nèi)收樓梯中心空間網(wǎng)架部分是本項(xiàng)目的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)所在。在擴(kuò)初階段使用CAD繪制一個(gè)空間網(wǎng)架只能近似的表達(dá)桿件方向，無(wú)法定量分析桿件的間距，所以許多入口只是估算寬度、位置。桿件的修改也幾乎是不可完成的任務(wù)，結(jié)構(gòu)一旦修改，就需要重新繪制桿件截面形狀、尺寸。而使用Revit建模，從CAD導(dǎo)入的軸線定位，利用公制幕墻構(gòu)件自定義幕墻單元，使得桿件的修改更加容易，生成的平面也更加準(zhǔn)確。圖7

Revit單線模型導(dǎo)入Inventor之后在將Revit單線模型導(dǎo)入Inventor根據(jù)工程實(shí)諸如此類的問(wèn)題在以往設(shè)計(jì)中可能會(huì)因?yàn)槿狈夹g(shù)手段而只做定性分析，而使用BIM技術(shù)后，就際情況建模后，發(fā)現(xiàn)不同節(jié)點(diǎn)由于桿件的空間斜度均不一致，部分節(jié)點(diǎn)（如垂直方向）使用一個(gè)平面的加勁板則無(wú)法兼顧上下兩組桿件的夾角平分線，如保持一個(gè)平面則會(huì)使某根桿件的切削截面過(guò)大，從而無(wú)法滿足強(qiáng)度要求?？梢约皶r(shí)發(fā)現(xiàn)定性分析的誤差，從而調(diào)整方案，并使用相關(guān)軟件設(shè)計(jì)出精確的節(jié)點(diǎn)圖紙。同時(shí)，通過(guò)Algor對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元分析，各部分應(yīng)力大小一目了然，并通過(guò)安全系數(shù)分析使節(jié)點(diǎn)具有充分的安全儲(chǔ)備。將此模型交與專家后，經(jīng)協(xié)商將節(jié)點(diǎn)處理方案改為采用兩個(gè)不共面的豎向加勁板，中間設(shè)置較厚的橫向加勁板做為轉(zhuǎn)換，一方面保證力的有效傳遞，另一方面對(duì)構(gòu)件的截面削弱做到最小。圖5

中心網(wǎng)架幕墻建模過(guò)程由于各層平面橢圓形中心沿長(zhǎng)軸方向位置變化，導(dǎo)致整個(gè)空間形態(tài)并不以1

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4圓周對(duì)稱，鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處理也變得越發(fā)復(fù)雜。此部分鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特別咨詢了中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院的資深結(jié)構(gòu)專家，專家提出的建議方案如圖所示：四根斜向圓桿由兩個(gè)互相垂直的平面加勁板焊接相連，以補(bǔ)強(qiáng)圓形桿件截面被切削損失的強(qiáng)度。圖6

專家提出的建議方案示意圖圖8

節(jié)點(diǎn)處理圖9

Algor對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元分析為了驗(yàn)證Algor計(jì)算結(jié)果的正確性，每層分別取各桿件應(yīng)力比較大的節(jié)點(diǎn)和單個(gè)桿件，在同層桿件中應(yīng)力比較大的節(jié)點(diǎn)采用Ansys軟件進(jìn)行校核及補(bǔ)充計(jì)算。通過(guò)Algor與Ansys計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩種軟件的計(jì)算結(jié)果符合較好。這充分證明了對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元分析的正確性，節(jié)點(diǎn)的安全有效得到保證。圖10

節(jié)點(diǎn)采用Ansys軟件校核BIM展望通過(guò)本工程的實(shí)踐，項(xiàng)目組深深感到BIM技術(shù)應(yīng)用范圍的的廣闊。BIM帶來(lái)的變革不應(yīng)僅限于從二維到三維，BIM提供了一個(gè)平臺(tái)，讓設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠獲得更多信息，促進(jìn)協(xié)同，并且還能夠通過(guò)二次開(kāi)發(fā)拓展模型的應(yīng)用。隨著軟件版本的完善和軟件種類的豐富，BIM技術(shù)必將更好的幫助我們提高設(shè)計(jì)效率、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。對(duì)于施工方、運(yùn)營(yíng)方也必將起到幫助其合理安排調(diào)度、節(jié)能減排等效果。在本工程中，機(jī)電專業(yè)使用專業(yè)軟件實(shí)現(xiàn)了基于產(chǎn)品實(shí)際技術(shù)參數(shù)的設(shè)計(jì)，這個(gè)參數(shù)既可以是直接來(lái)自廠家的設(shè)備樣本信息，也可以是用戶自行錄入的設(shè)備參數(shù)，從而使得BIM模型與實(shí)際項(xiàng)目聯(lián)系得更加密切。圖11廠家設(shè)備樣本BIM帶來(lái)的變革不應(yīng)僅限于從二維到三維，BIM提供了一個(gè)平臺(tái)，讓設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠獲得更多信息，促進(jìn)協(xié)同，并且還能夠通過(guò)二次開(kāi)發(fā)拓展模型的應(yīng)用?！獥钚窠ㄖ熤袊?guó)建筑設(shè)計(jì)研究院圖片由中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院提供。歐特克軟件(

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