BIM是建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的催化劑

1、建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的催化劑申都大廈改建工程全生命周期BIM應(yīng)用耿躍云1 徐浩1 陳光21華東院數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)研究中心2上海費(fèi)哲設(shè)施管理咨詢有限公司【摘要】BIM技術(shù)作為建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的催化劑，在全生命周期的實(shí)踐中凸顯應(yīng)用價(jià)值。本文以申都大廈改建工程全生命周期BIM應(yīng)用為例，列出BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)階段的一些具體應(yīng)用，突出了建筑信息在全生命周期的流轉(zhuǎn)與管理，強(qiáng)調(diào)了模型、圖紙和現(xiàn)場(chǎng)施工一致的重要性，反映出BIM平臺(tái)重要的整合作用?！娟P(guān)鍵詞】BIM技術(shù) 建筑信息 建筑整合 信息化前言BIM技術(shù)作為建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的催化劑，成為行業(yè)熱點(diǎn)。創(chuàng)新、整合、綠色和信息化成為關(guān)鍵要素，模型整合和數(shù)

2、據(jù)管理作為BIM的核心，一直是BIM技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)。在全生命周期中通過(guò)多方合作，實(shí)現(xiàn)BIM模型和數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)及管理，是BIM實(shí)現(xiàn)全生命周期價(jià)值的根本路徑。BIM技術(shù)在申都大廈改建工程中的全生命周期應(yīng)用，凸顯了巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了參與各方的共贏。申都大廈項(xiàng)目概況申都大廈改建工程原建于1975年，為三層車(chē)間，1995年改造設(shè)計(jì)成辦公樓。屬多層公共建筑，耐火等級(jí)為二級(jí)，地下室耐火等級(jí)為一級(jí)，主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，局部鋼框架結(jié)構(gòu)。改造采用鋼結(jié)構(gòu)加固措施。改造后框架抗震等級(jí)為三級(jí)。建筑呈L形平面，L形兩長(zhǎng)邊分別為南向、東向?；貣|側(cè)為主入口面，結(jié)合市政廣場(chǎng)、綠化等，統(tǒng)一設(shè)計(jì)。人行主入口位于建筑

3、東北角，保留原有位置。半地下室為機(jī)動(dòng)車(chē)停車(chē)庫(kù)和配套設(shè)備用房。首層?xùn)|側(cè)為入口門(mén)廳，南側(cè)設(shè)有展示休閑區(qū)域、餐廳等公共空間。2層局部為首層入口門(mén)廳的上空，其余為公共辦公空間。3-6層以開(kāi)放式大空間辦公空間為主。屋面層設(shè)置屋頂花園、機(jī)房設(shè)備區(qū)，結(jié)合布置太陽(yáng)能光伏電池，太陽(yáng)能熱水器等系統(tǒng)。本項(xiàng)目為國(guó)家綠色建筑設(shè)計(jì)三星項(xiàng)目。設(shè)計(jì)難點(diǎn)有：層高較低；管線明裝，美觀要求高；中庭空間復(fù)雜；垂直綠化設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)難度大等。改建的出發(fā)點(diǎn)和定位 綠色、節(jié)能、智能化辦公樓示范建筑 既有建筑改造的范例 各種先進(jìn)數(shù)字化建筑技術(shù)的載體 充分利用BIM平臺(tái)提供高品質(zhì)的設(shè)計(jì)服務(wù) BIM模型成功應(yīng)用在項(xiàng)目管理中 BIM模型成功應(yīng)用在運(yùn)營(yíng)管

4、理中BIM全生命周期應(yīng)用BIM實(shí)施目標(biāo)與關(guān)鍵BIM實(shí)施目標(biāo)：建筑信息在全生命周期的流轉(zhuǎn)與管理。圖1：BIM實(shí)施目標(biāo)BIM實(shí)施關(guān)鍵：模型、圖紙與現(xiàn)場(chǎng)施工，三者協(xié)調(diào)一致。圖2：BIM實(shí)施關(guān)鍵基于BIM的設(shè)計(jì)采用BIM軟件伴隨設(shè)計(jì)構(gòu)建模型，以BIM模型充當(dāng)提資、溝通平臺(tái)，并完成垂直綠化等細(xì)部節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)和室內(nèi)模型構(gòu)建。同步完成結(jié)構(gòu)模型的建立和機(jī)電所有專業(yè)的模型建立，并在模型構(gòu)建的基礎(chǔ)上進(jìn)行管線綜合，充分利用Revit軟件和Navisworks軟件的交互解決各類專業(yè)協(xié)調(diào)等問(wèn)題，通過(guò)模型徹底解決管線綜合問(wèn)題。最終通過(guò)模型出圖，保證模型與圖紙的一致性?；贐IM的建筑設(shè)計(jì)通過(guò)BIM完成設(shè)計(jì)綜合，BIM設(shè)計(jì)與

5、傳統(tǒng)設(shè)計(jì)合作解決設(shè)計(jì)綜合發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。并通過(guò)Navisworks軟件進(jìn)行凈空分析，模型漫游等，協(xié)調(diào)主體設(shè)計(jì)單位與室內(nèi)設(shè)計(jì)單位，通過(guò)變更分析等手段協(xié)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際與設(shè)計(jì)模型的一致性?；贐IM的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 基于BIM的機(jī)電設(shè)計(jì) 基于BIM的設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)會(huì) 基于BIM的設(shè)計(jì)綜合基于BIM的凈空分析基于BIM的性能化分析通過(guò)Revit軟件構(gòu)建的基礎(chǔ)模型導(dǎo)出到以Ecotect軟件為主的各類專業(yè)分析軟件中，進(jìn)行基于BIM的各項(xiàng)建筑性能化分析，以指導(dǎo)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。其中，歐特克公司提供的Ecotect軟件作為建筑性能化分析核心工作平臺(tái)，以功能強(qiáng)大、方便易用、速度快、表達(dá)效果好、交互性強(qiáng)等特點(diǎn)，給建筑性能化分析工作帶來(lái)極

6、大便利。相關(guān)分析軟件還包括FDS、Radiance、Fluent、Pathfinder、Airpark等。1、當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)分析。采用Ecotect軟件在設(shè)計(jì)初期進(jìn)行建筑物當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)分析，對(duì)于方案優(yōu)化意義重大。當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)分析2、采光分析和入眼環(huán)境模擬。充分發(fā)揮Ecotect軟件簡(jiǎn)便快速的優(yōu)勢(shì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中隨時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行采光分析和入眼環(huán)境模擬，對(duì)于優(yōu)化室內(nèi)光環(huán)境，作用非常明顯。采光分析和入眼環(huán)境模擬 改造前主觀亮度模擬 改造后主觀亮度模擬 冬至日12點(diǎn)3層入眼環(huán)境模擬 冬至日12點(diǎn)1層入眼環(huán)境模擬能耗分析和太陽(yáng)輻射模擬能耗分析和太陽(yáng)輻射模擬全年四季太陽(yáng)輻射分析室內(nèi)氣流組織模擬和室外風(fēng)環(huán)境模擬

7、室內(nèi)氣流組織模擬聲學(xué)分析聲學(xué)分析：會(huì)議室動(dòng)態(tài)聲波線及延遲時(shí)間圖、動(dòng)態(tài)聲波線及聲壓圖火災(zāi)煙氣模擬火災(zāi)中庭頂部自然排煙時(shí)各層火災(zāi)蔓延情況人員疏散模擬人員疏散模擬基于BIM的項(xiàng)目管理通過(guò)Revit軟件構(gòu)建出模型，導(dǎo)入RIB軟件，利用RIB軟件輔助工程項(xiàng)目管理，并完成五維模擬。這對(duì)模型構(gòu)建提出了更多要求，特別是信息類型與輸入標(biāo)準(zhǔn)，在構(gòu)建模型時(shí)就要充分考慮。主要工作包括以下六步：模型整理與核查、工程量過(guò)濾與分配、確定計(jì)算模式、工程量自動(dòng)計(jì)算、完成工程量清單和五維模擬。模型整理與核查模型導(dǎo)入與核查工程量過(guò)濾與分配工程量分配-1工程量分配-2確定計(jì)算模式公式選擇工程量自動(dòng)計(jì)算工程量統(tǒng)計(jì)-1工程量統(tǒng)計(jì)-2完成

8、工程量清單工程量清單輸出五維模擬五維模擬一五維模擬二基于BIM的運(yùn)營(yíng)管理華東院數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)研究中心與FacilityONE形成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，雙方共同研制基于BIM技術(shù)的全生命周期解決方案。在本項(xiàng)目中，將Revit模型通過(guò)Revit軟件Plug-in方式導(dǎo)入到軟件FM System中，利用BIM技術(shù)幫助業(yè)主進(jìn)行運(yùn)營(yíng)管理，充分實(shí)現(xiàn)BIM的最大價(jià)值。作為建設(shè)行業(yè)與運(yùn)營(yíng)行業(yè)聯(lián)系的紐帶，BIM技術(shù)可以充分整合兩大行業(yè)多個(gè)專業(yè)眾多參與方。實(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)時(shí)考慮運(yùn)營(yíng)，植入運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)，用運(yùn)營(yíng)的思想和考慮要素指導(dǎo)設(shè)計(jì)。明確建筑物的設(shè)計(jì)和建造目標(biāo)是使用，設(shè)計(jì)的核心思想是項(xiàng)目更好的運(yùn)營(yíng)。作為既有建筑改造和國(guó)內(nèi)首個(gè)BI

9、M全生命周期完整應(yīng)用案例，申都大廈改建工程在改建時(shí)充分考慮日后運(yùn)營(yíng)要求，突出空間管理和設(shè)備維護(hù)檢修這兩大管理主題，完成了初步知識(shí)體系的梳理，形成了BIM信息標(biāo)準(zhǔn)和作業(yè)流程。主要內(nèi)容包括：模型導(dǎo)入、設(shè)備資產(chǎn)查看、生產(chǎn)運(yùn)維圖形報(bào)表、利用FM插件編輯BIM模型、調(diào)用運(yùn)維系統(tǒng)的空間類型、將空間標(biāo)準(zhǔn)寫(xiě)入BIM模型、調(diào)用運(yùn)維系統(tǒng)人員數(shù)據(jù)庫(kù)在BIM模型中分配座位、調(diào)用BIM模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入運(yùn)維數(shù)據(jù)庫(kù)、將BIM空間數(shù)據(jù)導(dǎo)入運(yùn)維數(shù)據(jù)庫(kù)、運(yùn)維圖形報(bào)表與模型數(shù)據(jù)雙向互動(dòng)。模型導(dǎo)入運(yùn)維系統(tǒng)界面設(shè)備資產(chǎn)查看設(shè)備資產(chǎn)查看生產(chǎn)運(yùn)維圖形報(bào)表運(yùn)維圖形報(bào)表生成利用FM插件編輯BIM模型利用FM插件編輯BIM模型調(diào)用運(yùn)維系統(tǒng)的空間類型

10、調(diào)用空間信息將空間標(biāo)準(zhǔn)寫(xiě)入BIM模型植入空間標(biāo)準(zhǔn)調(diào)用運(yùn)維系統(tǒng)人員數(shù)據(jù)庫(kù)在BIM模型中分配座位座位分配調(diào)用BIM模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入運(yùn)維數(shù)據(jù)庫(kù)模型導(dǎo)入運(yùn)維數(shù)據(jù)將BIM空間數(shù)據(jù)導(dǎo)入運(yùn)維數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入空間數(shù)據(jù)運(yùn)維圖形報(bào)表與模型數(shù)據(jù)雙向互動(dòng)運(yùn)維圖形報(bào)表與BIM模型數(shù)據(jù)雙向互動(dòng)BIM在建筑整合中的作用作為建筑整合信息化的平臺(tái)和重要工具，BIM在申都大廈改建項(xiàng)目中發(fā)揮了重要的整合作用，具體體現(xiàn)在以下六方面：建設(shè)與運(yùn)營(yíng)兩大行業(yè)的整合建設(shè)內(nèi)容的整合各參與方的整合建筑全生命周期過(guò)程的整合各階段交付成果的整合價(jià)值的整合在申都大廈改建項(xiàng)目BIM全生命周期應(yīng)用實(shí)踐的過(guò)程中，我們遇到了眾多問(wèn)題，包括軟件層面數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題、作業(yè)層面

11、流程協(xié)調(diào)的問(wèn)題、專業(yè)層面技術(shù)把控的問(wèn)題、組織層面知識(shí)體系和人員架構(gòu)的問(wèn)題，行業(yè)層面系統(tǒng)整合的問(wèn)題這些問(wèn)題的初步解決，使我們體會(huì)到了BIM的巨大價(jià)值。相信今后會(huì)有更多的項(xiàng)目基于BIM技術(shù)完成全生命周期的整合。使建筑模型成為建筑信息模型，并通過(guò)建筑信息模型完成建筑信息管理，最終通過(guò)信息化手段整合建筑及相關(guān)資源，使建筑全生命周期都能夠做到參數(shù)化、可視化、性能化、精益化、集成化和智能化，使BIM技術(shù)成為建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的催化劑和助推器。參考文獻(xiàn)：1 Chuck Eastman. BIM HandbookM. John Wiley & Sons，Inc. ，2007.2 National Institute of Building Sciences. National building information modeling standardS