建筑结构丨新晋打卡地！国内最大极地主题公园BIM技术应用

01   项目概况

项目总用地面积21059平方米，建成后总建筑面积为26213平方米，整个建筑群体由主体魔幻秀场和四栋附属建筑构成。整体造型为白鲸头部形状，建筑总高度20米，与一期建筑形成头尾相连的总体布局。

△ revit模型展示

△ 极地馆效果图

02  应用BIM技术的意义

BIM全专业综合模型可以准确表达各专业之间的构造关系和空间关系。BIM技术应用不只是追求形式上的模型出图，更追求设计图纸在BIM环境下经过充分协调和论证优化后的输出结果。

应用点1：方案优化

在本项目中通过参数化设计，对屋面系统进行优化设计，做到屋盖外形准确、外墙造型准确、上人屋面宽度准确，使屋面系统具备与其他构建系统形成整体的基本条件。

△ 外立面优化流程及模型展示

△  关键位置模型重塑

在犀牛方案模型的基础上，使用grasshoppper对屋盖提取等距离控制线，等距离控制点，并按照逻辑进行调整，为后续revit重建提供建模依据。

△  重建屋面revit模型

对屋盖东南西北四个立面剪切得到最终模型。

△ 屋面剪切定型

外墙的深化设计：将底部轮廓等距均分，创建外墙垂直控制线；参数化控制外墙控制线，确定外墙造型。

△  重建外墙rhino模型

上人屋面BIM深化设计：优化前上人屋面的宽度不一致，经过优化，将上人屋面宽度统一调整为2300mm。

△  上人屋面优化前后对比图

应用点2： 多专业协调工作

BIM具备多专业整合能力，对外墙、上人屋面、屋盖、土建结构、钢结构进行“总装”合模，通过模型对柱位、柱高度、梁位、梁高度进行深化调整生成二维图纸，为后期节点深化提供准确条件资料。

△  外立面与钢结构专业合模

△  柱位柱高定位图

△  柱提资

复杂空间方案深化：BIM模型实现了项目的三维可视化，直观的反应了图纸信息，准确诠释了设计意图，不仅能让甲方和设计对各区域空间利用情况进行预判，也可为室内设计等专业提供二次设计条件。

△ 海豹景区模型

钢结构提资：通过屋面模型，异形屋面向内返1000mm，确定钢结构杆件中心线完成面的位置。

△  钢结构与屋面位置关系展示

应用点3： 机电管综优化

BIM管线综合工作在不同设计阶段工作内容也不相同，BIM团队优化了工作流程、明确了阶段实施目标，通过全专业模型的“总装”合模有效提高各专业间的沟通效率，提升对建筑内空间利用率的把控。

△ 多专业模型合模

△ 工作流程图

△  工作内容

根据项目具体情况确定管线综合定调方案。

△ 局部水、暖、电管线路由平面图

图纸核查：例如雨水斗位置与外造型冲突，在模型中找到合适位置放置雨水斗，通过模型直接出图做到“先有模型再有图纸”。

△  图纸问题优化

△ 对复杂空间进行管线综合优化

△ 管线综合剖面图

03   技术突破与创新

创新点1：优化设计与BIM协同的工作流程

BIM技术的应用不只是简单地检查碰撞和建模，BIM技术只有融合到设计环节之中才具有更广泛的意义。设计与BIM技术的结合不仅可以提高设计质量，更为后续施工及运维提供了基础数据信息。

BIM团队根据本项目的特性优化工作流程，实现了设计流程层面上的“正向设计”，流程正向的工作方式在现阶段下最大程度上发挥BIM价值，这样的技术实施方式不仅可以应用于本项目，也可以为其他项目提供有效的BIM技术支撑。

△  工作流程图

△ 犀牛模型提取点

△  犀牛模型提取点的grasshopper程序

对主体模型进行拆分、分解细化、有理化模型，在revit中重塑。

△ Revit模型重塑视频

创新点3：自主研发钢结构精准建模软件

通过二次开发软件，精准创建钢结构模型，实现revit结构模型、revit建筑模型、revit钢结构模型三模合一，为后续钢结构支座定位以及机电深化提供完整建筑体系BIM模型。

△ 创建revit钢结构模型视频

△ 钢杆件坐标定位

△  钢结构模型指导现场施工

04  总结

本项目在方案阶段介入BIM技术，主体建筑造型为异形曲面，利用BIM参数化设计优点，通过调整逻辑参数对异形曲面进行优化处理，做到屋面、外墙和上人屋面整体化，根据完整的外围护体量模型为设计提供轴网、柱位柱高、梁位梁高；通过屋面模型，异形屋面向内返1000mm，确定钢结构杆件中心线完成面的位置；提供准确的屋盖、外墙、上人屋面三者之间的位置关系。

此外，BIM技术还作用于对空间利用的把控和复杂管线综合的优化。BIM技术实施过程中分别得出，梁下净高报告、图纸问题报告、管线碰撞报告以及管综排布定调方案。通过已知条件，充分考虑空间利用率、管线安装维修、装修吊顶等全方面因素，得出最终的符合项目实际情况的各专业管线排布方案，深化后的全专业BIM模型可为项目即时提取所需构件信息。

项目概况

项目名称 ｜ 哈尔滨极地馆二期建设项目

建设地点 ｜ 松北区太阳大道3号

功能内容 ｜ 极地动物主题公园 

用地面积 ｜ 21059.1平方米

建筑面积 ｜ 地上总建筑面积10529.5平方米；地下总建筑面积15683.5平方米

设计时间 ｜ 2019年7月

建成时间 ｜2021年1月

BIM团队

土建专业 ｜王景、赵晓彤、韩议洲

机电专业 ｜张璠、何美奇、王野

设计团队

项目总负责人 ｜高英志

主创建筑师 ｜ 王新利 

项目负责人 ｜ 王新利 

建筑专业 ｜ 王新利 、刘晓宇、段宠、梁海飏

结构专业 ｜刘志伟 

给排水专业 ｜ 周滨 、李一蒙

暖通专业 ｜ 刘婷婷、张磊、贺子恩

电气专业 ｜ 程柱、叶伟

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