BIM技术在大型项目中的深化设计、协同管理案例

BIM技术在大型项目中的深化设计、协同管理案例分享BIM

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Competitionfor

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NationalMaritimeMuseum,

OFChina,

Tianjin.天

津

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筑

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计

院TIANJIN

ARCHITECTURE

DESIGNINSTITUTE1.项目简介世界/国家

海洋博物馆建筑发展背景国家海洋博物馆项目简介摩洛哥海洋博物馆•

建立于20世纪。世界上最早的海洋博物馆。背山面海，透过正厅的巨型玻璃，可以看见浩瀚的地中海，里面陈列着从古至今的渔船模型，以及各种海兽海鱼的骨骼标本，以及各种各样的捕鱼工具，各种观赏鱼等，把科学性，艺术性有机交融，在国际上享有声誉。韩国国立海洋博物馆•

韩国首座海洋综合博物馆。国立海洋博物馆共分四层。展示馆由航海船舶、海洋历史人物、海洋文化、海洋产业、海洋科学、海洋领土、海洋生物、海洋体验和儿童博物馆9个常设展示馆和1个企划展示馆组成。博物馆内还陈列有实物的1/2规格的朝鲜通信史船复原件。建有一个4D影像馆，可以体验4D立体海洋世界世界/国家

海洋博物馆建筑发展背景国家海洋博物馆项目简介英国国家海事博物馆位于英国伦敦格林威治区，由三座相连的馆址组成：海事陈列馆、皇家天文台和建于17世纪的皇后之屋（Queen's

House）。国家海事博物馆坐落在景色优美、建筑迷人的格林威治世界海事遗产遗址之上，本初子午线和伦敦唯一的天文台就在这里。澳大利亚国家海洋博物馆博物馆分室内和室外两部部，拱顶的馆内可满足从美洲杯帆船到船船模型多样化的展览。室外展示着记载澳大利亚海洋历史的工艺品。

博物馆面对现有的港口，寓意新、老海事的连接关系。国家海洋博物馆建设背景国家海洋博物馆项目简介党中央和国务院高度重视国家海洋博物馆建设。2008年2月国务院批准的《国家海洋事业发展规划纲要》中已将建设国家海洋博物馆列入其中。

建设海洋强国；

全面提升我国文化国力，提高全民族海洋意识与素质；

填补我国综合性海洋博物馆空白，自立于世界民族之林；

有效保护海洋文物，充分发挥其社会作用天津市海洋博物馆简介国家海洋博物馆项目简介•

我国首座国家级、综合性、公益性的海洋博物馆，建成后将展示海洋自然历史和人文历史，成为集收藏保护、展示教育、科学研究、交流传播、旅游观光等功能于一体的国家级爱国主义教育基地、海洋科技交流平台和标志性文化设施。成为国家最高水平、国际一流的海洋自然和文化遗产保存、展示和研究中心。

中国的海事与海洋进化史投射至世界

让中国与世界能够赏析彼此的海洋历史

成为完整城市规划中的高潮

与海洋公园优雅地结合，与渤海湾亲昵地拥抱天津市海洋博物馆简介国家海洋博物馆项目简介选址:天津市滨海新区滨海

旅游区内用地现状:

填海造陆区域。按照馆园结合的发展理念，在选址区域对海洋文化公园、博物馆及其预留发展建设用地进行统一规划；按项目建议书确定建设规模的国家海洋博物馆将一次设计，分期开馆，逐步完善

。天津市海洋博物馆简介国家海洋博物馆项目简介总建筑面积:

80000平方米其中:公众服务区11396平方米教育交流区5157平方米陈列展览区39275平方米文保技术与业务研究区3586平方米藏品库房区13199平方米业务办公区3921平方米附属配套区3466平方米同步实施室外陆地展场和海上展场，以及海洋文化广场、道路、停车场地及园林景观绿化等室外工程。天津市海洋博物馆简介国家海洋博物馆项目简介世界建筑节WorldArchitectureFestival

2013•

2013年度世界(未来项目)建筑奖(总年度大奖)•

2013年世界(未来项目)文化建筑奖•

2013年度最佳竞赛设计奖三个奖项。2.项目难点各专业项目难点建筑专业•••非线性意向的形体有理化双曲面表皮近似展平划分太阳能集热板的朝向及摆放位置,保证采光屋面采光效果结构专业•••由于此项目为博物馆项目，其使用年限，防震烈度等要求均高于普通项目非线性建筑结构体系复杂满足建筑形体要求，端部结构悬挑过大设备专业•由于建筑外形的特殊性，弧形的建筑屋面上有一层装饰屋面，雨水口的设置，以及雨水管道的设置都有较大的难度非线性空间空调流畅控制•••玻璃屋面非线性大空间负荷计算管道庞杂，走向多变非线性建筑空间管综有难度项目难点解决方案通过多种软件平台解决项目难点RhinoEcotectIES3.BIM在非线性建筑设计中的应用方法非线性建筑设计中BIM的应用Base

DataLevel1规划创意分析方案形体分析建筑方案演化Level2Level3Level4形体表皮有理化设计技术分析建筑设计整合结构体系深化绿色建筑优化IAO体系Information

Analysis

OptimizationInformation

·

信息收集BIMOptimization·

优化Analysis·

分析4.非线性建筑设计中的BIM应用非线性建筑设计中的BIM应用Base

DataLevel1Base

Data生长为

Level1Information:获取场地地形数据，梳理所有设计依据及限制条件，并将设计概念形体整合在模型中。Analysis:Level2Level3Level4针对场地、功能、流线以及绿色建筑设计理念对设计概念的合理性进行分析。Optimization:以分析结果为依据对概念模型进行比选和优化形成

Level

1模型BaseData生长为

Level1Information:场地基础信息梳理通过已有地形图获取场地的基础信息，并以此为基础建立三维地形模型，并梳理建筑功能要求、规划限制条件、场地自然环境信息，将其作为设计的约束条件对方案进行设计。BaseData生长为

Level1Analysis:以场地基础信息作为依据，结合建筑创意进行方案创作。提出概念方案1BaseData生长为

Level1Analysis:序号1项目单位指标设计信息的整合及提取规划可用地面积平方米1500002总建筑面积公众服务区教育交流区陈列展览区文保技术与业务研究区藏品库房区业务办公区附属配套区容积率平方米平方米平方米平方米平方米平方米平方米平方米—11500011396515739275358613199392134660.76其中34建筑密度%23.6740.45绿地率%6绿地面积平方米平方米个60600594604627道路广场面积机动车停车位非机动车停车位卸货泊位通过Revit和Infraworks对建筑和场地进行整合，高效提取相应的技术经济指标。89个17283以数据和设计师的动态感受综合分析方案合理性。1011个大巴车停车位个24BaseData生长为

Level1Analysis:方案体块分析对方案1进行日照分析、以及流体力学分析，在设计最初阶段加入绿色建筑概念，提出形体优化建议。自遮挡分析风压分析日照分析风速分析BaseData生长为

Level1Analysis:以上述分析为依据得出方案1存在的问题：1.

广场与主入口布置未结合2.

参观流线过长3.

建筑形象缺乏力量感、不够精彩4.

方案形体不满足可持续设计需求BaseData生长为

Level1Optimization:结合业主对建筑规模需求的变化，对方案进行调整和深化。规模及面积构成调整•总规模11.5万8万展览用房59000藏品库2600010200-15800办公用房3000032000+200调整前调整后增减37800-3.5万-21200•分期调整陈列展览区

3.68陈列展览区

3.78藏品库区

1.02办公研究区

3.2一期建造(6.7)二期建造(4.8)藏品库区

1.32办公研究区

1.711.5万8万同期建造(6.7)陈列展览区

3.5办公研究区1.3BaseData生长为

Level1Optimization:以方案1的概念为基础，结合提出的问题对方案进行优化设计，得出方案2。BaseData生长为

Level1Optimization:优化方案信息整合及提取序号项目规划可用地面积单位指标1500001平方米800002总建筑面积平方米113965157392753586公众服务区教育交流区陈列展览区平方米平方米平方米平方米平方米其中文保技术与业务研究区13199藏品库房区业务办公区附属配套区容积率平方米平方米—392134660.53345建筑密度绿地率%19.9640.4%606005946067绿地面积平方米平方米道路广场面积89机动车停车位非机动车停车位卸货泊位个个个个462172831011大巴车停车位24BaseData生长为

Level1Optimization:在绿建概念上继承方案1的优点，并优化场地气流组织。以Revit模型为基础，交付分析软件验证优化结论。非线性建筑设计中的BIM应用Base

DataLevel1Level1生长为

Level2Information:继承

Level1方案设计的意向形体，并以此作为依据对形体的有理化设计做为依据。Analysis:Level2Level3Level4提取意向形体中关键定位线及参数，并根据形体有理化对断面进行优化，作为形体有理化的形体形成特征。Optimization:将优化的形体断面重新生成建筑形体获得Level

2模型，并指导后续设计。Level1生长为

Level2Information:建筑形体的继承由Level

1模型继承建筑概念形体，以此作为依据进行形体有理化设计。Level1生长为

Level2Analysis:Level1生长为

Level2Analysis:分析放样截面转角处半径变化将形体截面有理化，保证每条曲线均有参数驱动Level1生长为

Level2Analysis:将调整之后的截面，作为优化形体放样依据Level1生长为

Level2Analysis:对放样生成形体进行曲率分析，发现形体中G0级别连续运用参数化手段，将形体切片截面扇形排布，实现曲率连续的并加强非线性元素Level1生长为

Level2Optimization:曲率及截面优化后形体生成非线性建筑设计中的BIM应用Base

DataLevel2模型深化Information:Level1Level2Level3Level4梳理

Level2模型成果，并将表皮拆分，导入分析软件进行表皮深化。Analysis:1.

以

Level

2形体模型为基础划分不同的表皮形式，对其结果进行分析比选，获得合理的表皮形式；表皮有理化2.

进一步分析并完善表皮组合策略。Optimization:将分析结果作为深化原则对BIM模型进行进一步的表皮分割建模。Level2模型深化Information:继承优化后形体以及依据结构基本形式作为表皮划分基础信息Level2模型深化Analysis:根据结构斜撑位置，确定菱形及错缝三角形两种表皮划分形式，统计后得出，菱形嵌板规格少于错缝三角形嵌板，故而对菱形嵌板划分进一步深化Level2模型深化Analysis:运用参数化手段，减少嵌板规格细部拐点处网格划分Level2模型深化Optimization:依据参数确定嵌板规格非线性建筑设计中的BIM应用Base

DataLevel1Level2生长为

Level3Information:继承

Level

2形体有理化结果，提取形体定位、路径、控制线输入汇总到结构力学分析平台中。Level2Level3Level4Analysis:对导入的形体定位、路径进行核准，并赋予控制线结构构件意义，对其进行结构分析。Optimization:以结构分析结果指导结构体系的优化，并将优化结果以IFC格式整合到Revit模型中，获得Level

3模型Level2生长为

Level3Information:以Level

2模型作为基础，提取结构所需的结构三维定位特征线，以此作为结构力学计算模型的定位依据Level2生长为

Level3Analysis:非线性建筑设计中的BIM应用Base

DataLevel3模型深化Information:Level1Level2Level3Level4将

Level

3模型进行梳理，作为结构体系深化依据。Analysis:对结构复杂体系进行结构力学分析，提出结构优化建议。形体表皮有理化结构体系深化Optimization:通过分析结论优化BIM模型并反向指导形体及表皮的有理化。Level2生长为

Level3Analysis:通过BIM提取三维定位线，导入分析软件，并对所有图元赋予构件属性。Level2生长为

Level3Analysis:结构分析并进行优化轴力分析图剪力分析图形变分析图通过分析优化结构体系，减少用钢量Level2生长为

Level3Optimization:根据结构分析优化结果指导Revit模型深化，形成Level

3模型。同时指导建筑表皮有理化。非线性建筑设计中的BIM应用Base

DataLevel1Level3生长为

Level4Information:继承

Level3模型作为空间参考进行机电专业设计。Analysis:Level2Level3Level41.

结合绿色建筑设计理念对模型进行分析。2.

对模型进行设备综合检测，人工分析和筛选检测报告内容。Optimization:1.

以绿色建筑分析结果指导模型优化；2.

以设备综合报告结果指导完成施工深化。形成

Level4模型。Level3生长为

Level4Information:继承Level3模型信息，进行机电设备专业设计Level3生长为

Level4Analysis:由Navisworks直接生成碰撞表单，对其进行筛选归类，归纳形成分析结果Level3生长为

Level4Optimization:以机电综合分析结果为依据完成建筑内部管线优化设计BIM应用亮点屋面排水排水沟及雨水管在非线性空间内布设BIM应用亮点剧场视点分析在剧场中利用Revit模型进行多座位视点分析，保障剧场设计合理性。BIM应用亮点疏散模拟通过模型指导消防性能化分析非线性建筑设计中的BIM应用Base

DataLevel1Level2建筑方案演化形体表皮有理化结构体系深化绿色建筑优化Level

3Level45.

典型空间BIM应用综合展示节点设计BIM应用方法论结构专业建筑专业机电专业形体获取InformationAnalysis形体获取节点分析节点优化形体获取日照分析数据空间舒适度分析日照分析遮阳/光伏板布置设备定位策略优化Optimization策略优化节点设计BIM应用方法论建筑专业

Information通过提取模型形体信息作为依据进行节点分析节点设计BIM应用方法论建筑专业

Analysis结合场地气候数据以及模型资源分析复合屋顶最佳角度，并指导光伏设备定位节点设计BIM应用方法论建筑专业

Analysis节点设计BIM应用方法论建筑专业

Optimization以上述分析结论为依据指导模型深化节点设计BIM应用方法论结构专业

Information建筑形体及非线性结构定位线获取节点设计BIM应用方法论结构专业

Analysis节点设计BIM应用方法论结构专业

Analysis节点设计BIM应用方法论Analysis:对节点进行有限元分析节点设计BIM应用方法论Optimization:创建结构力学元件族，通过分析结论指导模型进一步深化节点设计BIM应用方法论结构专业

Optimization依据分析数据，优化并最终确定入口大厅处钢结构设计节点设计BIM应用方法论机电专业

Information暖通专业以BIM模型作为基础，并结合外围护结构得热量分析结论，优化室内气流组织，对室内舒适度进行分析。节点设计BIM应用方法论机电专业

Analysis以Revit模型为基础通过STL格式导出插件，将建筑形体信息导入流体力学分析软件节点设计BIM应用方法论机电专业

Analysis•对不同的通风模式进行分析，确定送风策略剖面温度分布图