BIM数字科技助力凤凰中心设计案例分析

1、图1凤凰中心全景安北京市建筑设计研把究院有限公司败 扳（以下简称熬BIAD半），是与共和国同捌龄的大型国有建筑翱设计咨询机构。业巴务范围包括：城市邦规划、投资策划、邦大型公共建筑设计摆、民用建筑设计、澳室内装饰设计、皑 搬园林景观设计、建皑筑智能化系统工程扒设计、工程概预算百编制、工程监理、岸工程总承包等领域吧。暗 BIAD哎自成立以来的爱60哀年中，始终致力于艾向社会提供高品质半的设计服务，隘 昂在行业中享有极高瓣声誉，并逐渐形成吧了芭“艾建筑服务社会爸”斑的企业核心理念。办埃目前，公司具备了柏以下资质：工程设坝计行业甲级、版 胺城乡规划设计甲级哀、按 摆工程咨询甲级、扳 扮工程造价咨询甲级

2、笆、啊 疤旅游规划设计甲级败、风景园林工程设隘计甲级、环境工程肮（物理污染防治工把程）甲级。项目概况艾凤凰中心项目位于爸北京朝阳公园西南氨角，瓣 拌占地面积袄1. 8拌公顷，盎 爱总建筑面积凹7. 2敖万平方米，佰 翱建筑高度扳55白米。拔除媒体俺办公和演播制作功哎能之外，建筑安排按了大量对公众开放般的互动体验空间，拔 盎以体现凤凰传媒独盎特的开放经营理念巴。暗 颁建筑的整体设计逻八辑是用一个具有生绊态功能的外壳将具叭有独立维护使用的爱空间包裹在里面，绊 凹体现了楼中楼的概板念，两者之间形成安许多共享形公共空靶间。艾 爱在东西两个共享空啊间内，设置了连续跋的台阶、景观平台背、空中环廊和通天爸的

3、自动扶梯，霸 搬使得整个建筑充满熬着动感和活力。此哀外，建筑造型取意敖于懊“岸莫比乌斯环班”艾，这一造型与不规挨则的道路方向、转芭角以及和朝阳公园阿形成和谐的关系。傲建筑由两座单体建办筑和一个极富表现爸力的外壳组成，板 爱两座单体建筑分别扒为媒体办公主楼和挨演播楼。奥 叭流线型的外壳带给罢了建筑流畅动人的版空间，被莫比乌斯安环所环绕的凤凰广霸场是建筑体量的核搬心，它被巨大而飞芭舞的钢结构围合，败连接着西侧的城市鞍主干路与东侧的朝靶 捌阳公园湖滨绿地， 瓣是一处可向公众开肮放的公共空间。胺 艾而一条由地面至空叭中，环绕贯穿于建挨筑内部的公众体验白流线，真正实现了坝凤凰国际传媒中心柏在建筑空间上的

4、丰懊富与开放。公众可背从拱桥拾级而上，爱到达演播楼二层的熬 拌开放平台，案 熬由开放平台爱回望西中庭斑，坝 把它被流畅交错的钢班结构包裹，叭 版形成了既恢弘又动拌感的空间氛围，它柏同时紧邻城市干道按，使通透、高大、八变幻的室内空间展熬现在城市人群面前氨。把 矮沿二层平台向东，敖 罢参观唉1200按演播制作大厅之柏后，昂 般公众可到达演播楼坝楼顶的休憩空间，班巨大的平台被钢结皑构和坡起的体量环般绕，创造出宽敞的伴休闲空间。随后沿敖平台走向紧邻朝阳巴公园湖面的东中庭拔，捌 隘它既是两座主楼重隘要的交通联系、极爸佳的观景点，更是敖凤凰开放的公共体盎验空间中建筑艺术绊表现力的高潮。盘矮桓蜿蜒的环形坡道

5、哎连接着入口大厅，碍而通天扶梯则直达啊 把办公楼顶层。背 蔼办公楼顶层是建筑颁的制高点，也是一稗处风景绝佳的眺捌望场所，向南可遥把望斑CBD八壮阔的城市景观，败 般向北可俯瞰朝阳公哀园的开阔湖面与成捌荫绿林。埃 笆贯穿建筑的整条公癌共流线上下穿行在跋莫比乌斯的环状空佰间中，颁 罢展现了一个版“叭创新、开放、融合白”熬的媒体所应具有的翱建筑精神。翱图叭2柏凤凰中心营造丰富敖的室内空间柏拔瓣百巴把图巴3拜凤凰中心与环境协扒调融合项目难点跋由于独特的创意构岸思，半 昂建筑具有了复杂的案三维形体，艾 按这为建筑的深化设叭计和施工提出了严伴峻的挑战。随着大懊量前所未有技术难跋题的涌现，传统的埃建筑设计方

6、法与设矮计工具已经不足以搬应对复杂形体的深跋化控制。解决方案本项目开创性的大霸量运用了三维数字斑化技术，唉 鞍是国内首次运用三巴维数字技术进行全癌面的、瓣 挨大规模建筑实践的俺案例。岸 艾三维技术应用在概敖念方案深化，建筑按体型逻辑加工，结颁构设计，表皮构造半设计等方面，挨 昂同时利用建筑信息芭模型以及参数化编爱程控制技术生成了蔼无法逐一绘制的技扮术信息，完成了常般规技术无法实现叭的设计成果。氨 背三维数字技术的运案用实现了设计成果巴的矢量化与精确化伴，并且进行智能化凹的调整和修正，扒 坝优化了工程的生产扮、建造与运行工序氨。把高精度数字软件支扒持阿数字技术的价值在靶建筑设计创作中的皑体现，扳

7、 艾是提供一个探讨有吧效的、设计控制方阿法的平台，将复杂罢形体建筑超越形式岸的高品质和高精度哀在实际的工程阶段矮得以实施。盎本案利用多种高精巴度三维设计软件将坝所有的可视元素在 HYPERLINK / 拌BIM鞍模型中进行了表达百和验证，艾 斑虚拟化的建筑元件败在几何尺寸和形式澳上具有与真实建筑构件案1:1按的足尺比例关系，敖并且包含了建筑材败料、重量等非几何颁信息。从深度上讲凹，建筑的构件得到懊了完整 岸的表达并达到了航背空、柏 哀汽车制造业的数据熬精度。斑多层次数字团队建按构叭在数字团队构建上佰，敖 笆其人员主要来自两败个方面：一方面是蔼能够掌握数字化软傲件，翱 白能够胜任复杂形体熬处理工

8、作的建筑、稗结构、机电设计师拔。通过建立一套爸“邦三维协同般”稗设计规则，使大家版可以在同一个平台霸上共同工作。另一霸方面，对于一些十安分专业斑 搬化的数字化工作，安 版如计算机编程则由埃专业化的顾问公司疤提供专项咨询服务阿。此外，凤凰项目霸数字化设计团队中隘还包括后续深化设昂计阶段、氨 佰数十个国内顶级生扳产厂商及设备厂商胺。全新的工作模式按“搬三维协同坝”颁是数字化带来的全邦新工作模式，他的暗实现依赖于 HYPERLINK / 把BIM搬技术的运用。在三傲维协同状态下，建拔筑师、结构、机电柏工程师可以基于同背一个全信息建筑模暗型完邦 半成设计成果的交流盎与传递。拔 扮各奥类配合澳问题可以在

9、第一时胺间被发现，靶 爱并在直观可视的状奥态下完成团队内部霸的沟通、讨论、决把策，及时保证设计把成果的高度整合性摆。翱更为重要的是，基敖于熬“班建筑系统班”霸划分构建的凹“蔼三维协同白”盎工作方式的原则，斑有效建立起了一个般完整的、划分和整拜合工作边界的依据版。不仅可以满足各懊个设计人员的芭 凹工作成果被高效的班拆分和组装，拌 碍而且可以保障所有安需要严格控制的建柏筑系统均达到足够按的设计深度。靶 澳这种方式使凤凰中啊心项目真正实现了埃虚拟建造，耙 哎使工程后续的生产昂、建造与运行工序扒大大受益，吧 吧甚至带动了整个建搬筑产业链的升级和拌发展。伴基于参数化技术的霸几何控制系统爱参数化技术为几何

10、背控制系统的建构提暗供了灵活的控制途背径。通过预设参数安、调试参数的方式敖建构参数模型，版 阿在动态调整中稳定哀建筑信息模型理想熬的几何控制关系。拜凤凰中心南侧包裹巴的办公主楼从一个暗顺滑的佰 “拔主楼基面爱” 搬发展为包含多层次跋建筑构件信息的实稗体，经过了严密的霸、多层级参数调控哀过程。我们由建筑跋“昂基础控制面摆”笆推导出按“跋主楼基面昂”扮，再由安“霸主楼基面氨”袄定义完整的主楼岸 办梁、板、柱结构几坝何控制线，碍 摆最后以结构几何控白制线为基础加入建挨筑装修几何控制系埃统。搬 敖通过多层级的几何胺定义和参数调控得挨到的设计成果，哀 皑为高精度的工程实翱施奠定了坚实的控蔼制基础。哀 瓣

11、图袄4半由霸“俺基础控制面靶”凹推导出疤“阿主楼基面吧”盎图巴5板由搬“班主楼基面胺”拜得到主楼结构几何把控制线、结构控制稗模型和建筑控制模般型岸图袄6佰主楼建筑装饰系统稗的参数化预设和调邦控过程高精度的数据信息蔼凤凰项目利用的埃 HYPERLINK / 疤BIM白技术板，般 扳是在虚拟环境中对办建筑进行信息模拟巴的数字化模型，捌 肮包含了具体而精确啊的建筑信息，唉 摆因此建筑师可以不昂再通过二维图纸的办信息转换，佰 艾而直接在三维数字盎平台中进行复杂形办体建筑的创建和调扳整。对于复杂形体按建筑中存在的、疤 奥众多二啊维表达袄所不能描述的复杂半空间、复杂几何信稗息，扮 哎利用邦BIM三维可视的

12、特点，搬 可以对其效果进行罢先期验证。因此，半凤凰项目的斑BIM 扮模型是与凤凰项目啊的设计、背 背甚至建筑构件的建凹造、生产同步更新氨的，使得所有建筑艾构件的完成效果与芭模型控制效果一致般，阿 氨这也是 HYPERLINK / 唉BIM技术瓣应用的真正价值所皑在。罢另一方面，埃 笆建筑邦BIM把模型中所有建筑系埃统及其所包含的建扳筑构件的数据信息耙均严格依据一套复胺杂的几何定义规则肮建立，使得这些数癌据信息具有可描述板、可调控、可传递矮的特征，为后续设岸计优化调控和设计跋信息的准确传达奠佰定了基础。疤可描述的数据，癌 办即自由曲线和不规半则形体在三维空间吧中通过矢量化方式吧得到定义，柏 搬保

13、证组成图形的每半个几何元素都具有办精确的数据信息，耙 颁这些信息能够通过碍条件预设得到有计版划的输出。哀图矮7吧主楼结构板边的优扮化及描述数据的输盎出靶可控制的数据，板 岸即在几何图形以矢隘量化得到描述后，澳通过参数预设进行懊人工控制，以达到阿理想的设计状体。般 版凤凰中心几何控制啊系统本身的建构就哎是基于可调整的参敖数化技术完成的。叭可传递的数据，指哀物体被描述的、矢隘量化几何信息能够敖转化成为某种通用隘的格式，敖 耙成为信息传递的前跋提。在设计过程中斑，建筑专业为结构搬专业提供外壳钢结爱构梁的几何中心线傲，百 笆作为结构计算模型背的基础，爱 班极大的提高了结构奥计算的精准度。爸图澳8般建筑

14、专业为结构专皑业提供钢结构梁中碍心线扒图吧9把结构专业用建筑控啊制作为结构计算模胺型的基础，极大提板高了计算模型的精把度霸BIM奥协助设计控制与优坝化蔼高质量的 HYPERLINK / 背建筑信息模型拜使建筑师不必再凭稗借抽象思考进行设蔼计，建筑模型中的白复杂关系，尤其是熬不规则曲面构件之暗间的位置关系、比罢例尺度，都与现实罢建造保持笆一翱 捌致，跋 胺建筑师可以在虚拟绊环境下真实解决建癌造问题，爱 搬进行美学推敲和空巴间体验。这一技术半手段大大提高了复碍杂形体的设计效率吧，同时保障了最终瓣设计成果的精度。傲例如，板 敖有着同样几何生成捌逻辑的罢1 00懊根弯扭的主、次钢挨梁，其落地状态无扳一

15、相同，优化设计版中，将支座分成上斑、下两部分，通过矮统一规则的曲线转直线切变处理，将板连接销轴控制成啊2-3芭类标准的背 唉样式，以便于统一傲开模铸造。环形坡案道懊的找形和绊优化工作也是技术案难度较大的工作之案一。全长捌252拔米的环形坡道从懊7敖米标高爬升到埃19.6笆米高的裙房四层。爱在爬扮 案升过程中，先后与办外壳钢结构、主楼癌及裙房混凝土结构暗产生搭接关系，同办时还要保证环坡的凹外型优美流畅。裙稗房内幕墙初始的控捌制面由复杂的双曲矮面构成，为在造价哀 碍允许范围内高质量扮的完成此部分设计控制，建筑师依靠背BIM白模型的高精准性，笆对原始的双曲面进按行了板片优化的数鞍据分析。结合数据爸分

16、析的结果确定了澳板片优化的背 爱模数设置，板片平艾面外偏差的消纳规盎则，并最终建立起爸完整的干挂搬SRC百板材幕墙体系模型按，用以直接指导后矮续的生产加工和安拔装工作。癌图扮10氨钢结构落地支座的安优化绿色设计理念凤凰中心的复杂形斑态并非一蹴而就，跋这是基于设计师利靶用数字技术手段，袄对场地条件、规划把要求、周边环境充胺分分析的结果。利哀用把Autodesk版Ecotect拜 Analysi矮s案软件中的仿真和分般析功能，辅助绿色班设计理念的推进。肮基于奥GIS俺数据、卫星图片和佰地图，提取场地和扮地形信息，一键式懊快速建立完整的周蔼边城市皑 斑区域模型。将模型瓣应用于规划设计、体量推敲等方面

17、的柏工作。建筑的室外案风环境模拟为本项癌目在形态修正和总爱平面设计中避免不办利街道风，适应场暗地微生态环境提供按 扒了支持。熬 柏利用唉Autodesk颁 V 霸asari氨-Wind Tu靶nnel 柏软件建立三维模型笆，根据北京地区气蔼象参数，结合建筑皑周边建筑及状况，扮对凤凰中心的室外爱风环境碍进行模拟计算和分胺析。绊改变建造模式的数爱字化信息传递与对熬接1. 百设计控制模型的传暗递埃作为设计研究工具巴的唉BIM叭模型携带最新的建蔼筑数据信息，以凤鞍凰中心项目的外幕八墙系统为例，建筑伴师向加工 HYPERLINK /qiye 稗企业懊提供完整的外幕墙奥系统模型。该模型捌包含所有与幕百 岸

18、墙系统傲相关的几何控制系埃统信息以及以这些昂几何控制系统信息邦作为参数条件的、爱完整的幕墙折板单芭元控制面实体模型背。背图斑11 百由设计团队提供给哎加工 HYPERLINK /qiye 蔼企业昂的完整幕墙控制模鞍型作为深化设计依盎据，该模型包括每把一个折板玻璃幕墙哀单元的控制框架边啊界艾这个幕墙设计控制拔模型包含着每个幕扳墙折板单元与周边氨控制信息的衍生关颁系，控制幕墙折板澳单元的位置及轮廓爱，提供每个幕墙折矮板单元唯一的坐标翱、尺寸。这些信息搬为后续幕墙企业的肮深化设计提供了基百础。扳2. 爱模型数据的扩展与邦加工对接啊幕墙加工企业在设般计控制模型的基础盎上进行深化设计，巴需要为每个幕墙折班板单元增加钢框架昂、铝龙骨、外侧装霸饰