BIM快速提升项目总控能力

上海现代工程咨询有限公司借助BIM快速提升项目总控能力——上海现代建筑设计集团工程建设咨询有限公司吕芳韦巍杨家跃上海现代工程咨询有限公司（以下简称现代咨询公司）是上海现代建筑设计集团旗下核心子公司，通过人才、技术和资质的汇聚，并依托现代设计集团的专业技术特长和综合管理能力，专注于建设工程全过程工程咨询业务，致力于成为业内最具竞争优势的企业之一。经过多年的努力，公司核心竞争力建设已初见成效，业务发展呈现4个特点：一是全过程服务内涵不断深化，工程咨询业务链日趋完善，全过程项目管理等发展较快；二是设计施工一体化发展，以全过程项目管理能力为基础，向以设计为龙头的EPC和EPCM体制转换；三是走价值链高端和产业链前端路线，设计管理、前期策划等业务介入重大、重点项目；四是星级酒店、数据处理中心、既有建筑改造等聚焦业务，通过市场细分和深度分工，初步形成业务特色和竞争优势。案例一：上海新虹桥国际医学中心上海新虹桥国际医学中心项目基地位于闵行区北部，总用地面积417400平方米，距离上海虹桥国际机场仅5.3公里，由华山医院、肿瘤医院、国际医院等数家医学机构组成，是全国首个探索创新医疗服务模式的平台。项目围绕三个要点展开：第一，建立与闵行区重要性相匹配的独特城市地标；第二，建立作为国内具有示范意义的先进医疗系统；第三，建立世界上最为可持续发展的绿色医疗区域。现代咨询公司从规划方案阶段便开始介入，承担了该项目的BIM咨询服务工作，首次将BIM技术应用于基础设施工程，不仅为集团拓宽了BIM在新领域上的应用，也提升了现代咨询公司在大型基础设施项目中的总控管理能力。图1新虹桥国际医学中心鸟瞰三维设计让繁杂杂变得有序医学园园区包括了医医疗服务、保保障支持、管管理集成、产产业集成等四四大功能体系系。园区功能能的特殊性对交通提出了了严峻挑战，相对于一般般项目，地下下管线种类更更为繁多、也也更为复杂。园园区的规划主主要有三个难难点：第一，合理的的划分功能地地块与规划建建设顺序；第第二，合理的的组织地块交交通；第三，合理的的布设地下管管线。针对项目难点公公司对原始地地块进行了分分析，使用AAutoCAADCivvil3DD根据地形数数据进行建模模，计算项目目建设挖土﹑填土﹑运土的土方方。并将AuutoCADDCiviil3D点点云信息导入AutoodeskRevitt软件生成模型型，配合建筑筑、交通、市市政管网规划划，优化设计计方案。图2地形数数据导入Civill3D建模图3地形数据导导入AutoodeskRevitt软件生成模型型医学中心由多家家医疗机构的的单体组成，这就意味着整个园区的建设不可能在短期完成，需要分区分期进行建设。公司使用AutodeskRevit将规划方案在三维模型中准确表达出来，以便帮助设计与业主用三维可视模型进行分析、沟通、协调，最终确定分期建设方案。图4园区分期建建设表达道路交通系统的的便捷性与流流畅性对医疗疗机构非常重重要，为了避避免冗长的车车流堵塞南侧侧靠近市中心心的北青路，园园区所有主要要入口设在东东西两侧的纪纪谭路与联友友路。一条东东西向规划路路连接两侧道道路，贯穿整个基基地，基地内内所有设施由由环路进行串串联。为了测测试方案的可可行性，目使使用AutoodeskRevit方案模型导导入交通分析析软件UC-wiin/roaad进行模拟分分析，最终确确定了园区交通系系统方案。图5园区交通系系统规划图6园区UC-wwin/rooad交通模模拟贯穿基地的东东西向市政规规划路是园区区的中轴线，在在园区的交通通中扮演着极极为重要的角色，针对该路公司司做了多套设设计方案，并并在Revit模型中进行行了模拟对比。规划路路方案一：图图7地下布设方方案图图8交通系统图9地下车道整整体模型图10地下车道细细部1图11地下车道细细部2图12地下车道细细部3规划路路方案二：图13地上上高架方案图图14交通系统图15高架与地地下联络通道道图16地上高架架细部1图17地上高架细细部2图18地上高架细细部3医学中心市政管管线有给水、污污水、能源、电电力、通信、医医疗用管六大大类，每个专专业都需要根据自身身的规范要求求进行布置，而而且各个专业业管线之间的的位置关系、管管线与地下室室的位置关系系、管线与地地上地下交通通的位置关系系在一开始都无无法进行确认。但通过过Revitt，将所有管线线按专业建模模，表达出管管线的尺寸、间间距、埋深、坡坡度等要求，并并按现状、新新建、拟建加加以区分，形形成一个整合合模型，满足足市政管线布布置规则，满满足最小水平平间距与最小小垂直间距的的要求，然后后利用三维模模型的可视化化与碰撞检测测功能进行分分析协调，进进行方案优化，问题就就迎刃而解了了。图19颜色区区分管线类别别图12管线与路面图21管线与地下下车道由于RRevit模型具有良好的兼兼容性，使得得它的模型能能够直接或者稍微微简化下就能能传递给分析析软件，节省省了以往需要要在分析软件件中重复建模模的步骤，分分析的结果也也能更快的回回馈到设计，能够及时对方案作出调整，极大的提高了工作效率。AutodeskEcotect是本项目中使用的最主要的分析软件之一。图22各类气象条条件模拟图23道路流明分分析案例二：曹妃甸甸生态城水上上会馆曹妃甸生态城水水上会馆项目目位于河北省省唐山曹妃甸甸渤海海岸上上，滨海大道道南侧内海中中，距滨海大大道仅1500米，地处处生态城核心心区。水上会会馆由曹妃甸甸国际生态城城管理委员会会筹建，与地地块内游船码码头等设施有有机结合，旨旨在提供一个个集餐饮、厨厨房、游艇俱俱乐部、国际际会议等功能能、并能同时时容纳3000人标准的的接待场所。曹妃甸生态城水水上会馆主体体建筑形象灵灵感来自芙蓉蓉花，交流共共享大厅为中中心花蕊，设设置茶室，餐餐饮、厨房、游游艇俱乐部、会会议等功能则则由四片花瓣来表现，四瓣瓣之间设室外外观景平台。图1曹妃甸生生态城水上会会馆芙蓉花外观造型象征芙蓉花瓣的的建筑外表面面向内倾斜，和和有相似倾斜斜角度的游船船位于同一视视线平面。建建筑外饰面主主要采用玻璃璃幕墙和铝板板幕墙，体现现建筑的现代代感，作为花花蕊的大厅（茶厅）屋顶材料则则使用ETFFE气囊膜，体体现通透性，与与海水的形态态和海边舒展展开阔的景观观氛围相协调调。图2Reviit中的模型渲渲染图BIMM绽放而出的的芙蓉花一、应用概况项目在前期阶段段就开始应用用BIM技术，从方方案开始即在在Revit中建立了建建筑、结构专专业的模型。建建筑外形有一一定的特殊性性，由于花瓣的建建筑底面轮廓廓和顶面轮廓廓为不平行的的椭圆，所以以外立面幕墙墙成不可解析析的空间曲面面，给幕墙分分割造成了一定的困难难。公司采用Revit软件中的体体量工具建模模，以满足建建筑表现的效效果要求，而且一些关键键的建筑物控控制点精度也也很高，完全全能够满足结结构和机电专专业后期建模模以及出图的的要求。项目采用了中心心文件共享的的模式进行接接下来的扩初初和施工图设设计，各专业业在同一个中中心文件上进进行建模操作作，用工作集集的方式控制制各自的工作作范围。项目目的扩初图纸纸和施工图都都是在三维BIM模型的基础础上，利用RRevit平台直接出出图的，全程未采采用其他二维维绘图工具，最最后用少于计计划的时间完完成了扩初和和施工图，比比传统二维出出图的方式更更好、也更快快。在BIM模型的的基础上，我我们进一步完完成了建筑性性能分析（日日照、光环境境、声环境、风风环境等分析析），管线综综合，工程量量统计，施工工方案分析，四四维施工模拟拟等工作。依依据分析结果果，进一步优优化了方案。二、协同设计计与出图1.全新协同同模式现代建筑设计集集团一直走在在技术的前沿沿，集团目前前已经拥有比比较成熟的基基于ACA的二维协同设计平平台，在提高设计品品质方面发挥挥了重要作用用。对于必将将启用的三维维协同设计平平台，公司更更是异常重视视，已经开始始在公司内建建设基于Revit系列软件的的三维协同设设计平台，并并对个人软硬硬件配置进行行升级，如千兆局域网网和BIM专用高性能能服务器。项目采用共享中中心文件的协协同方式，允允许多人同时时对模型进行行操作，同时时完成建模、校校对、出图的的工作，有别别于以前各专专业必须互相相提资后才能展开2D设计的模式。现各专业可可以齐头并进进，且每个专专业都可安排排多位工程师师同时进行工作，各工种人员的的工作成果都都可以即时地地反应在其他他人的屏幕上上，极大地提提高了工作效效率。图3由各专业业工程师共同同建立的整体体模型2.可视化设设计根据建建筑特异造型型，合理划分分功能分区。交交流共享大厅厅设置在中心心花蕊即茶室，餐饮饮、厨房、游游艇俱乐部、会会议等功能则则设置在四片片花瓣，四片片花瓣之间设设室外观景平平台。图4曹妃甸甸生态城水上上会馆建筑外外形图5建筑内部部功能划分建筑品品质要求外饰饰面重点体现现通透性，并并与海水的形形态和海边舒舒展开阔的景景观氛围相协协调，因此花花蕊的大厅屋屋顶材料采用用了ETFE膜，花瓣部部分巧妙利用用横梃功能，在在弧面上建了了可调角度的的百叶，模拟拟不同的日照照效果。经过过可视化的展展示，业主最最终选择了这这种内百叶的的方案。图6花蕊大厅厅屋顶图7完全可视化化的效果对比比结构专业计算的的结果显示必必须在靠近入入口处的柱子子之间增加人人字支撑，但但是业主对其其美观性提出出了质疑，为了让业主有个更加加直观的视觉觉感受，我们们在入口处设设置了相机并并进行了真实实的渲染，最最终表明这种种处理方式是是可以接受的的。图9增加支撑撑后的效果模模拟 图8近入口处处结构渲染图图出图曹妃甸水上会馆馆项目施工图图设计完全基基于BIM模型，通过过剖切三维模模型，在视图图上添加必要要的标注来完完成施工图纸纸，对于比较较复杂的节点点，则同时添添加三维示意意图，这样的的出图效果不不仅符合常规规二维设计方方式对合格施施工图的要求求，同时三维维示意图的表表达能更好地地指导施工放放样，真实表表达设计师的的意图。图9建筑剖面和和三维模型图10分缝处的的复杂节点图11结构柱脚脚节点图12关键节点点详图图13花瓣机电电平面图工程量统计在曹妃甸水上会会馆项目中，我我们首次尝试试了用BIMM方式进行工工程量统计，同同时也请造价价工程师用传传统方式进行行工程量计算算。通过比较较，我们发现现二者工程量量统计误差仅仅在5%以内。Revit系列列软件中构件件都是参数化化的，很多构构件本身就已已经携带一些些工程量方面面的信息参数数并且能够自自动统计，但但这些参数并并不符合现有有的工程量清清单计价规范范，而且构件件的分类和布布置也与计价价规范不完全全相符。在项项目中，我们们对构件族参参数进行编辑辑优化，使其其符合现有规规范，且布置置构件时依照照一定的方式式，使之符合合施工的实际情形，最最终得到了合合理的统计结结果。图14基于计价价规范添加工工程量参数图15自动形形成符合规范范要求的工程程量统计表格格图16统计结果果的比较四、建筑性能分分析曹妃甸甸水上会馆项项目按照业主主的要求，需需体现“低碳、绿色色、节能”的理念，因因此公司参照中国国“二星级绿色色建筑”的标准进行行设计。我们们不仅直接在Revit中进行阴影影与视角效果果模拟，同时时还将不同的的方案模型导导入AutoodeskEcoteect及其他他相关分析软件中进行日日照分析、采采光分析、声声学分析、风风环境分析等等。日照、采光、照照明、遮阳分分析玻璃幕墙及中庭庭屋顶ETFFE膜的应用用，使得水上上会馆室内可可以利用自然然采光的时间间很长，尤其其中庭更是达达到95%以上。考考虑到夏季太太阳辐射会很很强，会增加加空调负担，因因此我们在外外玻璃幕墙和和中庭屋顶做做活动百叶遮遮阳，不仅美美观而且节能能。图17Reevit模型导入AuutodesskEcotecct中进行各各项分析图18Reevit中对对小会议室室室内采光进行行模拟中庭海景可视度度分析：从分析析图中可以看看出，中庭景景观视线较好好，大部分区区域都可以透透过朝向海面面的玻璃幕墙墙看到海景，基基本上没有死死角，中心偏偏北可见景观观范围最大。图19中庭海景景可视度分析析空调负荷、屋顶顶太阳能辐射射分析唐山太太阳能资源较较为丰富，屋屋顶面积的太太阳能辐射量量累计可达到50000MJ/M22每年。如果果在屋顶设置置太阳能系统统，每年可以以利用的太阳阳能为1255GJ，按照照平均转化效效率18%计算，可可以转化为11.25万度度电。