BIM技术国际文化艺术中心中的应用分析

1、什么是 HYPERLINK / t _blank BIM技术？即“可视化”的三维数字建模技术。进入21世纪， HYPERLINK / t _blank BIM研究和应用得到突破性进展。建筑业也在尝试这种新技术的应用，北京城建集团在承担的长沙梅溪湖国际文化艺术中心工程建设中，从工程开工之初就应用了这项技术，从前期深化设计蓝图碰撞预测，到施工过程的技术把关、质量和工期控制，乃至竣工的后期运营管理，都将用“建筑数字信息化模型”完全体现出来，真正做到了让 HYPERLINK / t _blank BIM技术在工程建设中发挥巨大作用。（图片来源：中装新网）复杂性工程应积极采用 HYPERLINK / t

2、 _blank BIM技术现在国内诸多大型公共建筑，设计较为复杂，往往都是国外设计师做概念设计、国内设计单位做深化设计，专业施工 HYPERLINK /qiye t _blank 企业再做细部深化设计等，从而造成设计单位多、分包单位多的情况，会导致设计多、设计不交圈，使设计出来的图纸各专业间相互交叉产生碰撞，给后期施工造成难题和隐患。为此，施工总包单位应该在工程开工初期就积极采用BIM技术，来解决这一难题。北京城建集团承担的长沙梅溪湖国际文化艺术中心工程，位于长沙大河西梅溪湖片区101地块雷锋西大道和梅溪湖路交叉口西南角。本工程分大剧院、小剧场、艺术馆、地下停车场四部分。大剧院建筑标高59.9

3、0米、艺术馆建筑标高42.50米、小剧院建筑标高22.50米，项目基地面积88079.8平方米、总建筑面积125936平方米。其结构十分复杂，分土建结构、钢结构、幕墙结构等。同时，专业多、分项工程多、参与的施工队伍多。北京城建集团作为总承包单位，充分考虑工程建设的复杂程度和难易性，从工程开工之初就积极采用了BIM技术，从工程图纸会审开始就为工程建设解难题、把好关，避免或减少后期专业交叉施工产生碰撞而造成人、材、物的浪费和延误工期的损失。（图片来源：中装新网）北京城建长沙梅溪湖工程全过程应用BIM技术应用宗旨是：采用全程BIM技术指导施工。由于本工程结构复杂、专业交叉施工多、各专业本身施工难度大

4、，所以做好协调管理、减少施工过程中的问题，让施工顺畅进行。项目在各个阶段应用BIM情况如下。在土建施工阶段：本项目土建结构复杂，尤其表现在大剧院前厅大截面型钢混凝土、观众厅异形池座、舞台台口大截面大跨度梁、电梯井超高单片剪力墙等方面，没有成熟的施工工法，施工的安全性、交叉施工工序、结构的稳定性等都需要应用BIM技术，在施工前进行模拟，过程中指导施工，结束后精度校核。具体体现在七个方面：支撑维护结构与土建结构的碰撞检查、施工方案模拟、劲性结构复杂节点的钢筋排布及箍筋优化、观众厅池座的空间定位、剪力墙预留洞口定位、超高单片剪力墙安全施工、质量安全缺陷管理等。在二次结构施工阶段：本项目二次结构墙体共

5、9000平方米，砌体材料种类多、高大空间砌筑高度大、机电综合管线排布复杂等对二次结构施工带来困难，应用BIM技术代替传统施工工艺为项目施工带来方便。具体应用主要表现在三个方面：深化设计过程中与土建结构、综合机电的碰撞检查，二次结构墙体预留洞口的定位，构造柱、圈梁位置的确定及调整优化。在幕墙深化设计方面：本项目外幕墙总面积达9万平方米，其中包括7万平方米GRC幕墙，造型独特、结构复杂，GRC板的最大分格尺寸为6米（长）2.5米（宽），形状为空间双曲面，制作加工、深化设计、运输、现场施工难度较大。由于外幕墙呈空间双曲面形式，GRC板面分格后没有两块相同的板块，二维图纸无法表达GRC幕墙的信息，故幕

6、墙及深化设计均采用全程三维建模，各方基于三维信息化模型进行讨论、研究。具体应用有四项：一是在幕墙的深化设计过程中，把完成的成果进行汇报和展示，在可视化的状态下进行沟通、讨论、决策。二是钢结构与幕墙之间1米空间内的各构造层次排布。三是表皮模型与钢结构模型的碰撞干涉。四是排水天沟、排烟管道、主要设备及机电管线、泛光照明灯槽等布置与净空要求间的协调，与主体钢结构之间的干涉。在钢结构深化设计及施工方面：本项目钢结构为目前国内罕有的异形空间，在结构、设计、施工方面难度均为国内首屈一指的大体量项目，且项目技术、施工要求非常高，钢结构总用钢量约2.2万吨，主要包括舞台钢结构、观众厅顶梁结构、电梯井结构、入口

7、蜂窝梁结构、拱墙钢结构、屋面梁柱及楼层梁柱钢结构等结构体系，空间关系复杂，存在大量弯曲、弯扭、弧形构件，制作、安装难度极大。尤其是大剧院蜂窝入口结构均为弯扭的箱型构件，空间位置复杂，且截面尺寸较大，重量大；大剧场拱墙由环向弯曲的钢管和径向斜钢管组合而成的网格结构，整个拱墙为异形曲面形状，空间定位较复杂，二维图纸无法真实表现结构特点，施工过程中均应用BIM技术指导施工。BIM技术主要应用在以下方面：钢结构与土建结构的碰撞检测、构件吊装工序、部位的施工模拟、弯扭钢结构的空间定位、蜂窝钢结构巨型铸钢节点的设计及加工、胎架支撑体系的合理排布、大吨位吊装机械的位置合理分布等。目前项目正在大面积施工钢结构

8、，未来还有幕墙工程的施工，综合机电的深化设计及施工，内部精装修施工以及竣工之后的运营管理等，项目都将力推BIM技术作支持，让BIM技术富于更强的应用价值和生命力。（图片来源：中装新网）BIM技术在梅溪湖项目应用的实例分析如大剧院前厅环梁劲性结构复杂节点钢筋的排布。大剧场前厅入口处存在大型U形混凝土环梁，该梁长95米、高1.2米、宽2.95米、直径60米，采用大截面H型钢混凝土劲性结构，此部位不但钢筋密集，还要放置巨型球形钢支座埋件，建成后将承担近1000吨造型类似蜂窝状悬挑弯扭钢结构构件。梁柱节点钢筋密集，间距狭小，钢筋锚固不易控制。因梁柱节点钢筋密集多达101根且存在连接板，项目利用BIM技术建立此部分节点模型，准确表示梁钢筋、连接板位置，利用三维模型设计埋件