【BIMer】第三十九期 文化场馆建筑中的BIM设计研究

导读

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BIM三维模型可以承载建筑工程项目中全生命周期的各类信息数据，在设计过程中通过三维可视化、协调、模拟、优化和出图等功能，实现项目的精细化管理，提高甲方的决策效率，提升项目的设计质量和设计效率。

引言

随着我国社会经济水平的提高和技术的发展，文化场馆类建筑越来越受到重视，建筑以越来越丰富的姿态来诠释其独一无二的个性。

然而文化场馆复杂的建筑功能和结构已经无法用传统CAD二维设计来实现，建筑信息模型BIM应运而生。

BIM三维模型可以承载建筑工程项目中全生命周期的各类信息数据，在设计过程中通过三维可视化、协调、模拟、优化和出图等功能，实现项目的精细化管理，提高甲方的决策效率，提升项目的设计质量和设计效率。

今天小BIM将以和美术馆项目为例，从BIM设计流程、实施措施、应用效果三个方面阐述BIM设计的价值和必要性。

工程概况

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项目简介

和美术馆，项目总用地面积为8650.48㎡，总建筑面积为21263.83㎡。建筑高度为24.4m，地上5层，地下2层。结构类型是框架剪力墙结构。

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项目分析难点

和美术馆项目作为标志性的公共文化场馆，用地狭小，且周边高楼林立，设计采用层层出挑的圆形体量解决场地和标志性的矛盾，起到软化周边环境和营造第五立面的效果。

项目本身具有以下难点：

(1)复杂的建筑功能和大跨度空间设计。

(2)结构复杂多变的异形旋转楼梯和曲面结构构件。

(3)项目场地狭窄，施工困难。

(4)大型公建的综合管线设计复杂异常。

(5)复杂的曲面幕墙设计、加工建造。

通过BIM设计，可以直观有效地提前发现并解决各种设计和施工问题，大大提高该项目的完成度。

BIM设计流程

BIM设计流程：项目前期策划阶段、技术评审阶段、施工图设计阶段、校审出图阶段。

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项目前期策划阶段

项目成立之初便建立BIM工作小组，设置具有BIM设计和项目管理经验的项目负责人，全面开展本项目的设计工作，制定BIM工作流程和工作进度计划;根据项目情况制设定BIM应用目标和应用软件，编写项目各阶段BIM建模及管理标准，设定模型组织原则。

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技术评审阶段

建筑设计技术评审阶段在BIM设计流程中并不局限在某一个阶段，而是贯穿方案设计到施工图设计全过程。

由项目负责人、各专业总工、专业负责人和主要设计人组成项目技术评审组，分别从建筑、结构、机电专业对项目进行技术评审。

严格执行设计各阶段的技术评审，使BIM设计顺利推进，事半功倍，避免出现施工图设计过程中因为设计疏忽而造成BIM模型返工重建，降低设计效率和设计质量。

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施工图设计阶段

文化场馆建筑复杂的建筑空间和建筑形体构件，传统二维设计的技术表现方式无法准确表达三维的建筑信息，同时也给结构和机电管综设计带来很大的困难，因为各专业之间图纸无法准确定位，经常会造成专业碰撞或空间浪费问题。

例如复杂的空间曲面结构，设计图纸表达的准确性不仅影响建筑建成后的美学效果，还会影响到建筑结构的安全性、经济性和可靠性。

又如，文化场馆的机电管线需要随着建筑的不规则形状进行排布，机电专业工程师为了稳妥，往往会要求预留更大的设备空间，这种空间的浪费可能会影响整个建筑项目的完成效果。

BIM设计应用效果

和美术馆作为功能空间复杂的文化场馆建筑，在设计之初就确定了运用BIM技术来辅助建筑设计。BIM在文化场馆建筑设计中具有无可替代的技术优势，能够明显提高建筑设计效率和设计质量，增加项目完成度。

主要体现在以下几个方面：

(1)BIM参数化创建的建筑模型具有三维可视化、精确、形体可控的优势。

(2)在施工图设计和建筑细部推敲时，BIM模型有利于复杂空间和构件的修改和管理。直观、精确的三维空间模型，有利于各专业精细化设计协同和分析模拟。

(3)在可视化的三维环境下提高空间的利用率，通过信息互用完成复杂形体和结构的分析、计算和模拟工作，提高本项目的完成度。

(4)通过BIM信息互用，参数化建模结合数字化建造技术，辅助曲面幕墙和异形结构加工建造。

通过BIM设计，相较于传统施工图设计建筑项目，取得的BIM应用效益如下：

(1)绿建分析优化设计、节约能耗30%。

(2)三维模型参数化多方案比较提高设计效率35%。

(3)可视化三维协同设计节省设计沟通时间40%。

(4)净高、净空及碰撞检查减少工程图纸中错、漏、碰、缺等问题137处，提高设计质量50%。

(5)材料统计和工程算量节约计算时间80%。

(6)BIM出图提高出图质量及变更质量60%。

结语

结合本工程，BIM设计具有明显优势，前期规划对项目能产生巨大的影响，BIM设计得到的是用三维的思维做设计、三维的成果、以及大量的信息数据、和对未来应用的接口。

综上，BIM设计是推行建筑项目精细化管理和技术升级的重要手段，可以使建设、设计、施工企业共同获益。

随着我国BIM技术软件的发展、BIM人才水平的提高、BIM标准的完善、国家相关政策和法规的支持，BIM技术有望实现建筑信息化和管理信息化的无缝对接。

注：素材来源于网络