衡山縣體育館項目bim應用

1、建筑一院衡山縣體育館全BIM設計湖南省建筑設計院建筑一院 2017.6單位簡介團隊簡介項目簡介全流程BIM設計各專業(yè)BIM應用1建筑一院2345還算比較新的技術6基于用戶的二次開發(fā)7建筑一院單位簡介 湖南省建筑設計院成立于1952年7月，為住房和城鄉(xiāng)建設部頒發(fā)甲級工程勘察、設計、規(guī)劃、造價證書、發(fā)改委頒發(fā)甲級工程咨詢證書、中質協頒發(fā)ISO9001體系認證證書、商務部授予對外經營權的綜合勘察設計咨詢單位。 HD有在職職工1300余人，其中全國工程勘察設計大師1人，湖南省工程勘察設計大師4人，正高及高級職稱270余人，中級職稱430人，一級注冊建筑師、一級注冊結構工程師、注冊規(guī)劃師及注冊設備、電氣

2、工程師170余人。同時擁有注冊監(jiān)理、造價、巖土、咨詢師等專業(yè)注冊人員70余人，全院專業(yè)技術人員占在職職工總數的90%以上。六十多年來，HD完成設計和工程總承包等各類項目12000余項，業(yè)務遍及國內24個?。ㄖ陛犑校拈T特區(qū)以及海外42個國家。全國勘察設計大師楊瑛建筑一院團隊簡介重慶大學；結構設計師，BIM負責浙江大學博士；結構設計師，專長超限分析，dynamo,負責技術研發(fā)湖南大學碩士；結構設計師，專長鋼結構湖南大學碩士； ；結構設計師美國西北大學碩士；結構設計師華南理工大學； 結構設計師天津大學碩士； ；建筑設計師，建筑專業(yè)及綠建負責人建筑設計師，專長Revit建筑助理設計師，專長犀牛和G

3、H、LUMION孫昱龔靈力毛健宇肖慧丁勵張立偉譚暢朱偉劉杭建筑一院團隊簡介同濟大學碩士；機電工程師同濟大學；機電工程師湖南大學碩士；機電工程師哈工大碩士；機電工程師結構助理設計師Revit二次開發(fā)結構助理設計師張海楊富文袁緒衡廖晉伍威諶紅杰蔡鑫結構實習曾月英國德蒙福特大學；綠建模擬工程師劉薇薇建筑助理設計師陳浩淳建筑一院歐特克公司對此項目評價Udo Haedicke Product Manager (Revit Steel Structure & Advance Steel)：This is exactly the story we are looking for. It clearly hi

4、ghlights the benefits of the Revit-AS integration within the AEC collection + Dynamo and Navisworks. On top, we see the partner contribution by Idea Statica dealing with connection design of complex custom connections. Just wonderful!這個正是我們所尋找的案例，它清楚地展示了通過AEC Collection、Dynamo及Navisworks等所實現的revit和A

5、dvanced steel的融合，最重要的是，我們看到了合作伙伴通過Idea Statica處理復雜自定義節(jié)點連接方面的貢獻。太棒了！ Philippe Bonneau Technical Marketing Manager：Great CSS indeed, with a lot of Autodesk tools involved on this iconic project!(CSS customer success story)真是很棒的客戶成功案例，在這個示范項目中使用了很多歐特克的工具。Michael Gustafson Industry Strategy Manager：Yes

6、this looks to be an amazing project. It also has a lot of use of tech for generative design, energy analysis, crowd optimization, CFD etc.這看起來真是一個讓人嘆服的工程，它同時還有很多衍生式設計、能耗分析、疏散分析、風環(huán)境等方面的應用。建筑一院項目簡介地理位置：衡山縣體育館位于本項目位于衡山縣黃花新城區(qū)，比鄰衡山縣行政中心。東臨衡山大道，北臨府前路，西、南側與公園相接。是衡山縣新舊城區(qū)重要的功能節(jié)點和紐帶，是整個新區(qū)的城市形象展示與人流聚集地。地域特色：衡山

7、縣有著1700 多年的悠久歷史，以境內南岳衡山得名，衡山是中國著名的道教、佛教圣地。項目起源：作為城市運動會摔跤場館。衡山縣體育公園項目作為衡山縣大型項目的建設將大幅度提升衡山城市品味，增強城市的影響力，成為衡山縣對外的重要窗口。項目規(guī)模：乙級小型體育館，用地面積60799.36平方米，凈用地面積39405.71平方米，建筑占地面積14131.51平方米，總建筑面積19465.10平方米，設共設座椅2870個。建筑主體結構采用鋼筋混凝土框架結構，屋面結構形式為空間管桁架結構，建筑物耐火等級為不低于二級。項目特色：屋面作為造型出發(fā)點，結合衡山縣文脈，以白蓮花為造型基礎。建筑一院項目簡介建筑一院全

8、流程BIM設計設計過程回顧初步設計第17天建筑提資：搭建初步模型（7天）初步設計第714天結構反提資：結構柱、主梁、板（7天）。形式：模型+標注（提資視圖標注提資要求）建筑一院全流程BIM設計設計過程回顧初步設計第714天設備反提資：結構柱、主梁、板（7天）、設備機房布置，主管線組織。形式：模型+標注（提資視圖標注）建筑一院全流程BIM設計設計過程回顧初步設計第1520天各專業(yè)封閉作圖，形成設計文件建筑專業(yè)全部REVIT成果，其他專業(yè)根據實際情況采用其他軟件，但全過程必須以REVIT模型為底圖（可以采用其他軟件進行標注等二維表達）建筑一院建筑提資：模型深化，完成初設階段專業(yè)內部及各專業(yè)間未完善

9、的設計問題，梳理影響整體布局的規(guī)范性問題并完成模型修改，完成施工圖評審會后提資。全流程BIM設計設計過程回顧施工圖設計第17天建筑一院各專業(yè)在三維模型中完成主體設計。施工圖設計第823天（三維設計階段）全流程BIM設計設計過程回顧設備反提資結構反提資建筑一院結構、設備反提資：各專業(yè)在三維模型中完成細部設計。全流程BIM設計設計過程回顧施工圖設計第2430天（三維細部設計階段）建筑一院各專業(yè)進入二維繪圖階段，校對和專業(yè)負責人此階段進行三維校審，碰撞檢查采用軟件+人工漫游相結合的形式全流程BIM設計設計過程回顧施工圖設計第3140天（二維繪圖階段）建筑一院各專業(yè)進入全面校審階段，完成校審意見形成設

10、計成果。全流程BIM設計設計過程回顧施工圖設計第4150天（校審及修改階段）建筑一院全流程BIM設計圖紙成果建筑一院全流程BIM設計一點心得BIM帶來的不只是三維設計，帶來更多的是設計思維的轉變。傳統的二維設計方案、初設、施工圖設計是比較脫節(jié)的，方案、初設階段各專業(yè)都是粗放式設計，更多是把精力放在了大方向的把握上，具體問題都是留到施工圖階段再去解決。BIM設計模糊了設計階段，各專業(yè)可能在初設階段就要進行較為精細的設計。體育館項目建筑專業(yè)在Revit完成了99%的工作，AutoCad本身做一個BIM軟件，我們并沒排斥，我認為相反由于Revit“過于真實”，很多構件修改起來其實相當麻煩。在地下室車

11、位布置，大型屋面排水設計等需要反復調整確定最優(yōu)方案的，使用AutoCad作為草圖工具，敲定方案或者給其他專業(yè)發(fā)第一次作業(yè)圖。體育館項目我們先在AutoCad中完成了6.500標高排水溝的方案設計，提資給水專業(yè)，由水專業(yè)確認后，才在Revit進行細致的建模，找坡等工作。建筑一院工作流程的探索方案階段INSIGHT 360體量模型INSIGHT 360初設、施工圖Green Building Studio概念設計INSIGHT 360方案定案INSIGHT 360優(yōu)化優(yōu)化初設GBS施工圖GBS優(yōu)化可調參數多，多方案比較準確性高，參數附帶模板相比其他的分析軟件，更強調過程性和導向性。各專業(yè)BIM應用

12、-能耗分析建筑一院設置房間-2.3m+0.0m+3.5m+6.5m能耗分析的第一步是進行房間的設置，將設置正確的房間計算完體積計算以后，轉換為能量分析模型。在REVIT中創(chuàng)建的能量分析模型各專業(yè)BIM應用-能耗分析建筑一院 設置與運算在生成前先進行能量分設置設置項目位置，氣象數據，時間表和HVAC系統生成INSIGHTINSIGHT生成以后，同時也會自動生成GBS的project可登陸GBS官網查看各專業(yè)BIM應用-能耗分析建筑一院Insight 360 分析ARCH 2030凈零能耗提供了三個基準：從高到低分別是ASHARE 90.1，ARCH 2030，和凈零能耗可查看模型的歷史記錄，可比

13、較不同方案，只需要添加模型即可。優(yōu)化前優(yōu)化后單位面積能耗賬單（美元/平米/年）AIA ARCH 2030標準2030年節(jié)能目標 所有的新建建筑和改造項目完全不消耗化石能源達到碳中和，同時擴大可再生能源的利用。結果輸出各專業(yè)BIM應用-能耗分析建筑一院Insight 360 分析結果可調參數包括圍護結構各朝向的窗墻比，外窗的熱工性能，外窗遮陽，滲透風量，外墻熱功性能，照明效率，空調系統等等，可通過這些設計參數的自動調節(jié)，了解設計的整體是否符合ASHARE 和ARCH2030的要求。當總體滿足ASHARE90.1設計要求時，顯示為黃色所在區(qū)間，滿足2030則為綠色，可通過單項策略的改善，達到預期設

14、定目標。項目顯然符合標準要求。建筑一院GBS 分析Insight360的計算結果將全部記錄在GBS的project里。如下，我們看到是項目每一項參數調整以后的計算結果，由此可看出，GBS是Insight的計算引擎，每一次上傳Insight都會經過240多次運算。各專業(yè)BIM應用-能耗分析建筑一院GBS 氣象數據分析干球溫度采暖制冷度日數風玫瑰圖逐月設計溫度全年累計干球溫度分布頻率全年相對濕度分布頻率全年露點溫度分布頻率全年風速分布頻率全年云量分布頻率全年直射輻射分布頻率全年夏季冬季建筑一院GBS分析逐月能耗ASHARE 90.1的基準模型逐月能耗量設計建筑的逐月能耗量包括照明、動力、電器、采暖

15、、供冷、水泵、通風、熱回收、熱水各耗能分項的逐月能耗。通過分析，可以了解到項目的總能耗是符合ASHARE 90.1要求的。各專業(yè)BIM應用-能耗分析建筑一院1.非常適用于方案階段，可用形于推敲和 方案比選?？焖?，便捷2.設計目標明確，導向性很強1.除了能量設置以外其他均為系統默認參數， 對建筑師而言更便捷2.提供了上傳GBXML格式模擬的通道， 圍護結構參數，空調系統部分參數部分可調， 模板較為簡單3. 對于模型的利用率較高，計算時長較短1.氣象數據不全，無法手動加載2. 時間表可選模板較少，不能手動調整3. 能耗計算數據不可導出GBS優(yōu)點：缺點：GBS內時間表模板Insight 360優(yōu)點：

16、缺點：圍護結構熱工性能參數模板兩者的使用感受1.內嵌標準不適宜于國內2.網絡不穩(wěn)定容易導致計算結果出錯建筑一院各專業(yè)BIM應用-能耗分析建筑一院各專業(yè)BIM應用-空間推敲可視化輔助方案深化設計（一）衡山縣體育館有很多內立面設計，在方案階段由于投標周期緊，其他專業(yè)未介入，未進行深化設計。初設階段利用Revit在可視化與其他專業(yè)的協同的優(yōu)勢，和方案共同對內立面進行深化設計。因為Revit可以直觀的看到建筑的效果，方案對推敲建筑效果有了更好的把握。后期在和方案的溝通中，在落實方案的設想的同時，施工圖也畫完了。在這里方案、初設、施工圖一體化了。方案階段只進行了比較粗糙的設計建筑一院各專業(yè)BIM應用-空

17、間推敲可視化輔助方案深化設計（一）利用Reivt的實時協同和可視化，根據梁和看臺位置確定內立面窗、幕墻、線腳的位置和尺度。窗戶穿孔鋁板鋁板線腳玻璃幕墻建筑一院各專業(yè)BIM應用-空間推敲0.000標高平面柱子（紅線所示位置）基本上是按照每15一個均勻布置，局部阻礙通道的，有所微調，但是南北出入口（黃線所示位置）在正中，只好在通道兩旁各布置一個方柱，用墻體包起來?？梢暬o助方案深化設計（二）建筑一院各專業(yè)BIM應用-空間推敲6.500標高平面柱位的布置要和0.000標高一一對應，但是柱子是凸出觀眾廳的，在Revit中進行三維觀察，如果按照0.000標高的柱位布置，觀眾廳柱網顯得特別凌亂，最后和結構

18、商量南北出口位置的柱子做轉換，保證了觀眾廳內部的整體效果?？梢暬o助方案深化設計（二）建筑一院各專業(yè)BIM應用-空間推敲比賽場地入口處，柱子是沿著弧形看臺布置的，這就導致3.500位置梁是斜拉的，梁一半是在墻體一半在墻外，梁和墻體形成一個狹小空間，需通過吊頂來解決?？梢暬o助方案深化設計（三）建筑一院各專業(yè)BIM應用-空間推敲調整墻體使之沿著斜梁布置，解決了之前的問題，但是形成了兩個不規(guī)則空間，權衡再三，還是決定保證空間的規(guī)則，梁的問題通過裝修吊頂解決?？梢暬o助方案深化設計（三）建筑一院各專業(yè)BIM應用-空間推敲復雜空間設計(一)建筑一院各專業(yè)BIM應用-空間推敲比賽場地入口處空間特別復雜，

19、靜壓腔要在圓弧形的座位看臺下形成封閉空間，在Revit的三維視圖中調整結構梁位置，確定建筑墻的位置和高度。調整前調整后復雜空間設計(二)建筑一院各專業(yè)BIM應用-空間推敲復雜建筑給排水設計難題衡山縣體育館有六個內庭院，內庭院的排水通過設計排水溝來解決，建筑確定排水溝起點和終點的標高，給排水專業(yè)接管把水排到散水溝。為了盡量少設置集水井，根據排水管放坡后起終點標高，建筑調整內外兩圈溝的標高確保水可以排入排水溝。建筑一院各專業(yè)BIM應用-空間推敲復雜建筑給排水設計難題衡山縣體育館沒有地下室，衛(wèi)生間的排污管走的梁底，通過設置檢修孔解決檢修問題，內天溝排水管走的梁頂，通過建筑、結構和給排水基于BIM的協

20、同，比較好的解決了排水問題。建筑一院各專業(yè)BIM應用-空間推敲體育館座位送風空調設計難題看臺座位送風總共分為八個區(qū)域，配套設置了七個空調機房，空調機房放在設備夾層，緊鄰靜壓腔，送風管直接由機房穿墻送到靜壓腔，回風通過豎井連接觀眾廳建筑一院各專業(yè)BIM應用-空間推敲體育館座位送風空調設計難題夾層空間緊張，看臺座位下為衛(wèi)生間和入口大廳豎井設置比較受限，設計條件比較苛刻，借助Revti平臺各專業(yè)及時溝通，三維設計為解決建筑復雜空間關系帶來極大便利，最后我們比較圓滿的完成了座位送風的設計。建筑一院體育館消防設計現狀涉及體育館的防火規(guī)范，如GB50016-2014建筑設計防火規(guī)范（以下簡稱“建規(guī)”）、J

21、GJ 31-2003體育建筑設計規(guī)范等，為體育建筑消防設計提供了一個基本的設計依據，但有些地方比較含糊。1、防火分區(qū)劃分問題?！敖ㄒ?guī)”規(guī)定體育館的觀眾廳防火分區(qū)的最大允許建筑面積可適當增加，但是增加多少并沒有明確。2、安全疏散的問題。（1）、“建規(guī)”和體育建筑規(guī)范對觀眾廳的疏散走道、疏散樓梯、疏散門、安全出口寬度有明確的規(guī)定，但是對疏散距離沒有明確規(guī)定，體育館（尤其是大中型體育館）觀眾廳任一點至最近疏散門或安全出口的直線距離遠遠大于37.5m；（2）、對人員出觀眾廳后疏散設施（門廳等）的疏散寬度和疏散距離沒有明確規(guī)定，而從上層下來的疏散樓梯需要通過門廳通往室外且距離較長，無法做到樓梯疏散門直通

22、室外。各專業(yè)BIM應用-疏散分析衡山縣體育館衡山體育館為乙級小型體育館，建筑高度大于24米的單層公共建筑。場內設計總觀眾座席數共2870個，總建筑面積為19465.10。建筑主體結構采用鋼筋混凝土框架結構，屋面結構形式為空間管桁架結構，建筑物耐火等級為不低于二級。衡山體育館比賽場地、辦公用房、訓練場地、平時運動場地等功能分區(qū)每個防火分區(qū)不大于2500，每個防火分區(qū)設置兩個安全出口；觀眾廳防火分區(qū)為3863.67，小于規(guī)范規(guī)定的5000（設置水炮自動噴水滅火系統，防火分區(qū)面積增加1.0倍）。建筑一院人員全部撤離所需時間國內一些已經建成體育館的允許疏散時間設計Ps：數據來源王春梅某大型綜合體育館消

23、防設計分析.建筑防火設計,(2016)08-1090-03各專業(yè)BIM應用-疏散分析建筑一院觀眾廳疏散出口示意圖：衡山縣體育館座位總數為2870個，按照建規(guī)5.5.16及參考國內建成的體育館，疏散時間定在3min比較合理。根據建規(guī)觀眾廳 所需疏散門寬度為：2870/100*0.43=12.34m 疏散門個數為：2870/（400700）=74個 設計疏散門寬度：2.4*4+2.2*4=18.4m 疏散門個數：8個滿足規(guī)范要求。 各專業(yè)BIM應用-疏散分析建筑一院衡山體育館觀眾廳采用人員應急疏散仿真軟件Pathfinder進行模擬，人員放置在座位上，步速設置1.5m/s,行為模式使用SFPE模式

24、。 從這個總結報告中，可以得出人員全部撤離需2分43秒， 最先撤離3.7秒，平均撤離時間為1分22.5秒。疏散時間小于三分鐘，滿足規(guī)范要求。 各專業(yè)BIM應用-疏散分析建筑一院西北角和東北角疏散門流率圖：西北角和東北角兩個疏散出口基本上在162秒左右所有人員全部撤離，和總疏散時間基本差不多。從流速來看雖然東北角出口比西北角出口更寬敞但是對流速影響幾乎為零，由此可得知在這里影響流速還是出口疏散門的寬度。各專業(yè)BIM應用-疏散分析建筑一院西南角和東南角疏散門流率圖：西南角出口門流速在150秒后左右急劇下降，估計是人員數量下降的原因導致的。各專業(yè)BIM應用-疏散分析建筑一院東南西北四個角疏散門疏散總

25、人數：西北角疏散出口共疏散人數361人，東北角疏散出口共疏散人數368人，西南角疏散口共疏散人數363人，東南角疏散口共疏散人數347人，四個疏散口總共疏散人數1439人，占總人數（2870人）的50.14%。西南角疏散出口在150秒左右人員通過量劇減驗證了流速減少的原因的猜想。各專業(yè)BIM應用-疏散分析建筑一院東門廳出入口疏散門流率圖和門廳滯留人員曲線圖：東門廳入口疏散門寬度為4.4m，出口疏散門寬度為6.0m，出口疏散門的流率遠遠低于入口疏散門的流率。入口一直到162秒都有人員通行，提高入口的通行能力可以有效減少疏散時間。東門廳的人員滯留數量在25-30人左右。各專業(yè)BIM應用-疏散分析建

26、筑一院東門廳疏散門疏散總人數：東門廳疏散人數753人，占總人數（2870人）的26.24%，東門廳入口北門疏散人數為379人，東門廳入口南門疏散人數374人，在158秒左右所有人全部進入門廳，163秒左右所有人員全部撤離門廳。離入口較近的兩個門-出口北門1、南門2通行人數遠大于另外兩個門。提高這兩個門的通行能力可以顯著縮短疏散時間。各專業(yè)BIM應用-疏散分析建筑一院西門廳出入口疏散門流率圖和門廳滯留人員曲線圖：西門廳入口疏散門寬度為4.4m，出口疏散門寬度為6.0m，出口疏散門的流率遠遠低于入口疏散門的流率。入口一直到162秒都有人員通行，提高入口的通行能力可以有效減少疏散時間。西門廳的人員滯

27、留數量在26-32人左右。各專業(yè)BIM應用-疏散分析建筑一院西門廳疏散門疏散總人數：西門廳疏散人數678人，占總人數（2870人）的23.62%，西門廳入口北門疏散人數為344人，西門廳入口南門疏散人數334人，在140秒左右所有人全部進入門廳，150秒左右所有人員全部撤離門廳。離入口較近的兩個門-出口北門1、南門2通行人數遠大于另外兩個門。提高這兩個門的通行能力可以顯著縮短疏散時間。各專業(yè)BIM應用-疏散分析建筑一院人流密度熱圖疏散短片（1-35s）：各專業(yè)BIM應用-疏散分析建筑一院速度熱圖疏散短片(1-35s)：各專業(yè)BIM應用-疏散分析建筑一院人流密度熱圖疏散短片(130-163.1s

28、)：各專業(yè)BIM應用-疏散分析建筑一院速度熱圖疏散短片(130-163.1s)：各專業(yè)BIM應用-疏散分析建筑一院衡山體育館人員密度熱圖3D影片：各專業(yè)BIM應用-疏散分析建筑一院1、疏散初始時，看臺臺階是最大的疏散瓶頸，10s鐘的時候西門廳的入口南門、北門，東門廳的南門開始出現人員擁堵的現象。15s鐘左右的時候東南西北四個出入口人流開始擁堵。最后東南西北四個出入口，東西門廳入口是造成擁堵的主要原因，東西門廳內部疏散情況非常良好，基本上到達門廳的人群能馬上疏散到室外，雖然這兩個位置沒有直通室外，但是門廳沒有起火的火源，并不會影響整個觀眾廳的消防安全設計。2、因為建筑體量小，走道和高位看臺的樓梯

29、都是卡著規(guī)范1100mm設計的，我們設計了8個安全出口，人員能及時從就近的出口逃生，從仿真模擬來看，走道和高位看臺樓梯并沒有造成人員擁堵。3、8個安全出口疏散人數在334379人之間，低于建規(guī)5.5.13規(guī)定“每個疏散門的平均疏散人數不宜超過400人700”。4、體育館觀眾廳疏散距離規(guī)范沒有明確要求，平時設計的時候一般也只考慮建規(guī)5.3.1、5.5.16.2、5.5.20.3中關于防火分區(qū)、疏散門個數和寬度的要求。從Pathfinder有關人員歷史的記錄文件中（衡山體育館應急疏散_occupant_id_occname.csv）可以得知最遠的人員疏散距離為25.811m，對應建規(guī)5.5.17也

30、是滿足的。Pathfinder仿真模擬結果總結：各專業(yè)BIM應用-疏散分析建筑一院從模擬仿真的結果來看衡山體育館設置8個出入口，縮短了疏散距離（最遠的人員疏散距離25.811m），極大的緩解了走道、樓梯帶來的疏散瓶頸；東西門廳出口疏散門的寬度是入口疏散門的寬度的1.35倍左右，經過模擬這個數據是比較合理的,能有效緩解人員進入門廳后擁堵的情況；體育建筑人員擁堵的關鍵部位還是看臺的臺階，在滿足座位數的前提下能多增加縱向通道的個數和寬度能有效緩解人員擁堵，減少疏散時間。（建規(guī)和體育建筑設計規(guī)范對此有專門規(guī)定）衡山體育館總數疏散時間為2分43秒，滿足建規(guī)5.5.16中關于體育建筑疏散時間的要求。增加觀

31、眾廳8個疏散口的通行能力（疏散門寬度）能再進一步減少疏散時間，但是受制于看臺臺階的限制再增加疏散門寬度意義已經不是很大。衡山體育館消防設計總結：綜上所屬：衡山體育館觀眾廳從Pathfinder應急疏散仿真模擬的結果來看在防火分區(qū)、疏散距離、安全疏散出口、疏散門寬度等方面來看都是要高于規(guī)范，達到了比較好的設計要求。各專業(yè)BIM應用-疏散分析建筑一院屋面輪廓形狀弧形化初始方案屋面輪廓形狀為弧線投影在球面上得出，為非幾何曲線，為了方便后期施工定位，對屋面輪廓形狀進行統一弧形有理化處理。各專業(yè)BIM應用-建筑建筑一院屋面有理化分割在對屋面輪廓形狀弧線化處理后，根據方案造型，對屋面進行弧形分割處理。各專

32、業(yè)BIM應用-建筑建筑一院根據控規(guī)地勘數據建立原始地形模型及場地建筑路網模型，能較真實模擬建成后的場地狀態(tài)。各專業(yè)BIM應用-建筑建筑一院各專業(yè)BIM應用-建筑總圖在Revit中不是很有優(yōu)勢，除了主體輪廓外，紅線、地形、豎向設計、說明、指標、圖例等都是在Revit中拿詳圖線和文字等工具繪制的?？偟恼f來，總圖在Revit體現不出優(yōu)勢，實體地形因為線太多圖面很亂，一般會做隱藏處理，相比傳統AutoCad，Revit省去套單體輪廓這一重復工作，在Revit中繪制線也不是很麻煩，再加上全平臺的連續(xù)性，在Revit總進行總圖設計是可行的。在Revti進行坐標標注的時候，要特別注意單位的問題，總圖只能以M

33、為單位，如有有必要總圖可以在單獨文件中進行設計。建筑一院將RHINO中建好的場地模型及REVIT模型分別導入LUMION中，完善場地的植被和材質，便可真實感受我們幾個月以來“一磚一瓦”建成的體育館了。各專業(yè)BIM應用-建筑與方案效果圖對比，本項目完成度極高。建筑一院各專業(yè)BIM應用-建筑建筑一院室內場館效果圖各專業(yè)BIM應用-建筑建筑一院體育館建筑相對較復雜，REVIT可以以很多中方式進行分層管理，隨著設計的深入，模型變得越來越精細，中心文件也變得越來越大。很多二維設計看似不存在的問題，如今都提前暴露了，這也改變了傳統解決問題的思路。各專業(yè)BIM應用-建筑建筑一院BIM項目的施工圖設計階段，更

34、講究各專業(yè)的配合協調，模型越趨精細，繪圖也越趨精細。各專業(yè)BIM應用-建筑建筑一院各專業(yè)BIM應用-建筑平面圖在Revit中應該是最沒問題，但是在這里我們確碰到了很多麻煩，主要是弧形圖元標注起來特別麻煩，裝了很的多插件也沒找到比較好的辦法，最后只能一個個標，標完再調整（開發(fā)了兩點標注功能）。建筑一院各專業(yè)BIM應用-建筑平面圖細節(jié)建筑一院各專業(yè)BIM應用-建筑Revit繪制的正投影立面圖。（截圖圖紙均為6月過程版）建筑一院各專業(yè)BIM應用-建筑Revit繪制的剖面圖建筑一院各專業(yè)BIM應用-建筑Revit繪制的軸測圖建筑一院在REVIT中繪制大樣圖也非常便捷，既能畫精細，在出圖時線型也能做不同

35、的設置，特別是尺寸限定功能，修改起來非常方便。各專業(yè)BIM應用-建筑建筑一院各專業(yè)BIM應用-建筑衛(wèi)生間大樣在完成潔具等布置后，需要手工進行大量的注釋工作。建筑一院各專業(yè)BIM應用-建筑本項目有大量的弧梯，平面放大圖可以直接從平面圖中切出來，因為Revit只能按直線剖切不能沿弧梯中心線展開，所有的弧梯剖面圖都是在繪圖視圖中繪制的。建筑一院各專業(yè)BIM應用-建筑直梯Revit生成的剖面經過合適的參數設置，能夠達到良好的出圖效果。建筑一院各專業(yè)BIM應用-建筑弧形的墻體畫剖切面的時候需要注意調整視圖深度，使圖紙中表達的內容是我們所需要的。建筑一院各專業(yè)BIM應用-建筑設計說明在項目樣板中集成，每個

36、項目都可以方便的調取。建筑一院各專業(yè)BIM應用-建筑本項目Revit出圖總結一般的項目Revit的出圖工作應該是占了整個項目周期的二分之一左右，但是體育館這個項目應該占了三分之二左右，主要原因是因為體育館是個弧形的。Revit出圖工作主要集中在大量的注釋標注，原本在Revit中注釋工作就不是很高效，在弧形項目中捕捉變得更加復雜，稍有不慎就得重新標注?；⌒螆D元剖切后的斷面無法捕捉，視圖深度需要多次調整才能符合出圖要求?；⌒螛翘莸钠拭鎴D，需要自己繪制，Revit生成的斷面圖不能符合出圖要求。建筑一院地勘數據通過對地勘數據進行參數化分析處理，得到分層地層模型，便于結構專業(yè)進行基礎設計。參數化分析處理

37、參數化分層地層模型各專業(yè)BIM應用-建筑建筑一院在revit中，結構專業(yè)根據地層信息模型調整樁基礎深度將模型輸入到revitIFC格式各專業(yè)BIM應用-結構建筑一院各專業(yè)BIM應用-結構青色為持力層，紅色為溶洞或夾層，一定確認青色下方再無別的圖層才正確。建筑一院各專業(yè)BIM應用-結構全部完成效果建筑一院各專業(yè)BIM應用-結構全部完成效果建筑一院各專業(yè)BIM應用-結構全部完成效果建筑一院地勘數據根據地勘數據建立原始地形模型，再根據基礎設計建立設計地形模型，計算處理后得出挖填方量，并通過參數化分析，平衡挖填方量。各專業(yè)BIM應用-結構參數化直接生成挖填方結果建筑一院各專業(yè)BIM應用-結構型鋼柱節(jié)點

38、放樣（精細化設計）建筑一院各專業(yè)BIM應用-機電建筑一院各專業(yè)BIM應用-機電管線綜合控制凈高建筑一院各專業(yè)BIM應用-機電水泵房0.0m標高設備平面建筑一院各專業(yè)BIM應用-機電3.5標高設備層平面3.5標高設備層空調機房建筑一院各專業(yè)BIM應用-機電座椅送風口模型座椅送風系統建筑一院各專業(yè)BIM應用-機電走道管綜調整0.0m標高設備平面建筑一院各專業(yè)BIM應用-機電走道管綜調整前走道管綜調整后建筑一院各專業(yè)BIM應用-模型檢查模型檢查分為軟件自動檢查(規(guī)則很重要)及人工檢查（經驗和耐心很重要）NavisworksFuzor自開發(fā)插件（在revit中操作）建筑一院各專業(yè)BIM應用-模型檢查規(guī)

39、則多樣且可定制，檢查結果分等級。Solibri model checker建筑一院各專業(yè)BIM應用-模型檢查模型中的圖紙走傳統的校審流程人工檢查漫游截圖模式建筑一院各專業(yè)BIM應用-模型檢查利用Revizto工具，如今我們正在將傳統校審與模型截圖校審統一建筑一院各專業(yè)BIM應用-模型檢查將Revit中的視圖和圖紙完整導出，進行協同工作圖紙與模型的對比和聯動建筑一院各專業(yè)BIM應用-模型檢查可另存為.exe格式，方便存檔和保密交付。利用此軟件，完全可以實現會議記錄、無紙化校審、輕量化交付、多方協作等功能。經過長時間探索，比對多家軟件，在輕量化程度上，Revizto擁有極大優(yōu)勢。建筑一院2015年

40、開始接觸和使用本項目鋼結構的電池本項目自始至終未采用其它方式建立鋼結構模型新技術-Dynamo建筑一院體育館的建筑功能較為特殊，對結構設計提出了“內部不設柱”制約條件。從建筑看臺最外側算起，跨度為63m，矢跨比為(29.5-17.9)/63=1/5.43；從Y形柱底部算起，跨度為96m，矢跨比為(29.5-6.5)/96=1/4.17。由于看臺柱無側向約束，無法平衡殼體傳來的水平推力?；@球館、熱身訓練場“內部不設柱”，跨度為1820m，且籃球館凈高要求為7m。屋面需種植綠化，消防車在屋面6.5m標高沿鋼屋蓋轉一圈，荷載較常規(guī)屋面大很多。新技術-Dynamo建筑一院新技術-Dynamo參數輸入建

41、模主體結果輸出同一結構形式調整這里不同結構形式調整這里建筑一院新技術-Dynamo在Dynamo中搭建完上述3個主要模塊后，后續(xù)的工作就變得十分簡便了。我們不停的變換參數，生成不同的模型，得到不同的輸出結果。在這些模型中通過對比，找到建筑與結構均能接受的一種。 建筑一院新技術-Dynamo然后，我們通過Dynamo賦值截面信息，同時生成球節(jié)點，導入到Revit模型中，最終得到我們想要的鋼屋頂模型。建筑一院 拿到建筑方案后，我們利用Dynamo快速生成了三向網格單層網殼（雙層），兩向正交雙層網殼，上弦斜桿加滿雙層網殼，正放四角錐雙層網殼等（雙層殼厚度均為3m）。三向網格單層殼（雙層）正交正放雙層

42、殼上弦斜桿加滿雙層殼正放四角錐雙層殼新技術-Dynamo建筑一院計算結果匯總： 從下表對比可以看出，正放四角錐具有造價低，整體剛度較好，施工節(jié)點較為簡單的優(yōu)點，從結構專業(yè)來說應作為首選方案。上弦加斜桿雙層網殼方案可作為次選方案?？刂茟Ρ戎芷趽隙?mm)線性穩(wěn)定(屈曲)用鋼量優(yōu)缺點三向網格單層殼0.85X:0.681Y:0.681Z:0.54135.88.581784t優(yōu)點：建筑表現上美觀。缺點：桿件截面較大，用鋼量高，安全富裕度底，節(jié)點均須采用剛接，施工要求極高。兩向正交雙層網殼0.7Z:1.589Y:1.176X:1.17252.02.194452t優(yōu)點：桿件較為稀疏，建筑表現上美觀。缺點

43、：第一振型為平面內扭轉，穩(wěn)定性差。上弦加斜桿雙層網殼0.7Y:0.926X:0.925Z:0.53047.85.950540t優(yōu)點：整體剛度好，施工較為簡單，下弦沒有過多的桿件，建筑表現美觀。缺點：較正放四角錐含鋼量高。正放四角錐雙層網殼0.7Y:0.978X:0.977Z:0.55152.71/18215.811473t優(yōu)點：結構造價低，整體剛度好，施工節(jié)點簡單。缺點：桿件密集，建筑可能需要吊頂。12新技術-Dynamo建筑一院方案1：體育館的的Y形柱插入底部混凝土框架柱上：雙層網殼厚度為3m，Y形柱柱腳采用外露式剛接柱腳，靠底部混凝土框架傳遞鋼結構屋蓋的水平推力。玻璃處，口180 x180

44、 x10 x10環(huán)梁口400 x300 x14x14Y形柱下段口600 x600 x20 x20Y形柱上段口500 x500 x20 x20看抬柱是否上升作為支點方案對比新技術-Dynamo建筑一院方案2：體育館的的Y形柱插入底部混凝土框架柱上：雙層網殼厚度為3m，Y形柱柱腳采用外露式剛接柱腳；底部體育館框架看臺柱上升至網殼底，并設置一圈環(huán)梁，看臺柱頂(或環(huán)梁頂)設置滑動支座與網殼下弦相連，該支座僅承擔鋼屋蓋的豎向力，鋼結構屋蓋的水平推力由Y形柱承擔。玻璃處，口180 x180 x10 x10環(huán)梁口400 x300 x14x14Y形柱下段口600 x600 x20 x20Y形柱上段口500 x

45、500 x20 x20設置滑動支座X&Y：30kN/mm新技術-Dynamo建筑一院 計算結果匯總：從四種計算結果來看： 方案二與方案一相比看臺柱升至下弦作為支座，對結構的穩(wěn)定性(不到10%)及用鋼量(不到5%)影響較小。但是柱腳內力能大幅減小，水平推力能減小60%以上。 因此，方案二能大幅減小柱腳及底部框架的設計難度；如需提高網殼的穩(wěn)定性應以控制應力比為主?？刂茟Ρ戎芷诳缰袚隙染€性穩(wěn)定(屈曲)幾何非線性穩(wěn)定用鋼量Y形柱柱腳內力看臺柱柱腳內力方案一0.7Y:0.978X:0.977Z:0.55152.71/18215.811(3d3s)5.750(gen)4.177(gen)473t殼體14

46、9tNx:928 Mx:000Ny:000 My:455Nz:875 Mz:000無0.5Y:0.975X:0.974Z:0.51843.21/22229.248(3d3s)9.145(gen)8.761(gen)501t殼體177tNx:944 Mx:000Ny:000 My:457Nz:891 Mz:000無方案二看臺柱升至下弦底0.7Y:0.370X:0.369Z:0.35445.01/21337.136(3d3s)6.723(gen)4.559(gen)465t殼體141tNx:311 Mx:006Ny:002 My:042Nz:334 Mz:005Nx:000 Mx:000Ny:00

47、0 My:000Nz:513 Mz:0000.5Y:0.340X:0.340Z:0.32636.31/264412.58(3d3s)11.71(gen)8.82(gen)499t殼體175tNx:298 Mx:002Ny:000 My:037Nz:323 Mz:002-新技術-Dynamo建筑一院方案一0.7一階屈曲模態(tài)5.75方案一0.5一階屈曲模態(tài)9.145方案二0.7一階屈曲模態(tài)6.723方案二0.5一階屈曲模態(tài)11.71新技術-Dynamo建筑一院 采用焊接球節(jié)點時，出現多點匯交情況，焊接球即使做到550的直徑，桿件也會出現碰撞，采用網殼已經不再合適。 最終選定結構形式為空間管桁架結構

48、，管桁架節(jié)點采用相貫線或插板連接，局部異常復雜節(jié)點采用鑄鋼節(jié)點(根據實體放樣確定形狀)。網殼連接節(jié)點選擇新技術-Dynamo建筑一院新技術-Dynamo然而，后期建筑說需要立體花瓣造型，花瓣離基準面偏移達1.4米，這導致二次構件搭建十分復雜、繁瑣，且造價高。于是，我們利用建筑外表皮（Rhino），通過dynamo快速生成了空間管桁架形式的空間結構，利用主結構完成絕大部分的建筑造型，簡化二次構件的搭建，大大節(jié)省造價。建筑一院整體和局部效果新技術-Dynamo建筑一院前期規(guī)劃十分重要，選定基準線或面以及確定基準參數與變量是關鍵。軟件可能出現意外情況，在不斷的嘗試過程中要注意備份。任何軟件均非完美無

49、缺；解決問題最終靠自身所用的方法，方法可能有千萬種，要包容方法的多樣性。部分版本新技術-Dynamo建筑一院新技術-Dynamo 基準面或線Dynamo 線模型上弦下弦腹桿 SAT文件 Dwg、Dxf文件 結構計算軟件 3D3S 按構件類別導出 SAT文件 DynamoAdvance Steel 基本控制參數與變量Revit計算分析，得到各構件截面信息針對此項目，以上應用Dynamo的工作流程，是經過多次嘗試后，總結出來的，認為目前相對合理的一種工作流程。但并不是一成不變的，隨著軟件的成長以及新型軟件的不斷涌現，我們將來應探索出更合適的工作流程。節(jié)點深化超越施工圖深度初設及施工圖深度本項目的工

50、作流建筑一院新技術-Advance Steel傳統表達通用節(jié)點只有方向指導意義，節(jié)點能否實現完全依賴深化單位。建筑一院新技術-Advance Steel問題來了，那要怎么辦呢？1、cad繪制？低效，更想不清空間關系，也無法很好傳遞、溝通；2、Tekla？大部分設計院毫無積累，從頭做起困難重重；3、等待施工單位深化？多數情況無法把控效果、安全性等；4、Revit等其它BIM軟件？不夠專業(yè)和高效；2016年就試用過的Advance Steel進入鋼結構設計的流程菜單1、基于cad平臺，與計算軟件3d3s習慣相似，上手容易；2、自帶較多節(jié)點和中國型材庫；3、與Revit平臺交互良好。1、鋼柱轉折節(jié)點

51、：建筑一院 鋼柱轉折處，截面由60060020變成60060035，變截面處離鋼柱轉折處距離500mm，按1:6放坡。柱內與牛腿上下翼緣處均加勁。新技術-Advance Steel原設計節(jié)點不合理，需調整1、鋼柱轉折節(jié)點：建筑一院新技術-Advance SteelAS施工圖原設計施工圖2、滑動支座節(jié)點：鋼結構節(jié)點建筑一院 滑動支座為球形支座，由于Advance Steel暫時不能繪出球體，上部半球體在Revit中建立。支座下部為混凝土柱，其中設有預埋件。新技術-Advance Steel3、管桁架節(jié)點：管桁架連接節(jié)點優(yōu)先采用相貫線焊接，主管剪切支管，優(yōu)先保證主管的完整性。鋼管節(jié)點的主管與支管劃

52、分按以下原則確定：1)管徑大者為主管，管徑小者為支管；2)同等管徑時，管壁大者為主管，管壁小者為支管；3)同等截面時，通長桿件或節(jié)點處無法蘭接頭者為主管，有法蘭接頭者為支管。 對于有二次相貫的節(jié)點，二次相貫桿件的選擇原則為：1)受力大的桿件或管徑大者為第一支管，受力小的桿件或管徑小者為第二支管；2)同等管徑并受力相差不大時，受拉力者為第一支管，受壓力者為第二支管。建筑一院新技術-Advance Steel建筑一院 按上述剪切方法操作時，某些支管與主管夾角不合適，或者支管本身就承受較大軸力時，要對接點采取特殊處理。管桁架節(jié)點切割面如下圖所示：新技術-Advance Steel原設計節(jié)點不合理，需

53、調整4、管桁架加強節(jié)點：圓管開槽后加勁 根據剪切情況及加勁強度不同，我出現以下三種加強節(jié)點形式。1）C2節(jié)點：各弦桿軸力較大，主桁架與次桁架均需加勁。建筑一院新技術-Advance Steel原設計節(jié)點不合理，需調整2）C1點（下弦桿）：下弦桿的次弦桿數量較少，軸力較小，且無水平系桿，相貫線簡單，故只在主管內加勁。建筑一院新技術-Advance Steel3）C1點(上弦桿)：次弦桿仍是相貫線連接，但水平系桿與主次弦桿相剪的相貫線角度太陡，故水平系桿采用節(jié)點板與主弦桿連接。建筑一院新技術-Advance Steel5、弦桿變截面：變截面處離腹桿與弦桿交點處距離500mm，按1:6放坡。建筑一院

54、新技術-Advance Steel6、鋼柱轉折處鋼筋牛腿節(jié)點：下圖以梁配雙排鋼筋為例，牛腿腹板高度有變化，保證下翼緣的水平，改變上翼緣。鋼柱內與牛腿上下翼緣登高處均加與翼緣等厚的勁。建筑一院新技術-Advance Steel 1）、節(jié)點處的梁配筋（效率比Revit高，鋼筋放樣的又一種途徑）建筑一院總體圖 局部圖（與牛腿相撞箍筋焊接在牛腿上下翼緣）新技術-Advance Steel 1）、節(jié)點處的梁配筋建筑一院為保證腰筋的焊接，在牛腿端部加勁，與腰筋相切，如圖所示。新技術-Advance Steel腰筋加勁板柱箍筋穿孔 1）、節(jié)點處的梁配筋建筑一院 為避免底部鋼筋與牛腿下翼緣撞擊，將底部鋼筋按1

55、:6彎起。梁箍筋新技術-Advance Steel 2、節(jié)點處的柱配筋建筑一院 配筋如圖所示，柱頂部因有牛腿，與牛腿相撞柱筋在牛腿下翼緣底部截斷。 未截斷鋼筋需在柱頂保留12d的錨固長度，但鋼筋需向柱外彎曲，避免碰撞。新技術-Advance Steel 2、節(jié)點處的柱配筋建筑一院 牛腿下翼緣截斷鋼筋插入下翼緣底部預留套筒如上圖所示。 牛腿以下柱配筋右圖所示。 新技術-Advance Steel 2、節(jié)點處的柱配筋建筑一院 牛腿以上柱的箍筋 牛腿以下柱的箍筋新技術-Advance Steel通過以上模型建立，此復雜節(jié)點才算最終落地可實施7、柱腳節(jié)點：建筑一院新技術-Advance Steel8、鑄鋼節(jié)點（CAD圖未表達及無法表達的地方） 本次選取兩類鑄鋼節(jié)點(上弦六管匯交、Y形柱)進行深化。建筑一院1）六管匯交節(jié)點 該鑄鋼節(jié)點為上弦中心，六根上弦桿匯交。鑄鋼壁厚20mm(該處管徑180mm)；與主弦桿連接處，壁厚為10mm。新技術-Advance Steel建筑一院2）Y形柱節(jié)點（建模時保證桿件處于圓弧面上且桿件Z軸向下，造成交匯處連接復雜） Y形柱間節(jié)點上段鋼柱與下段鋼柱不在同一平面內，如果直接相貫，出現尖角突出，且上下鋼柱截面不同，切割之后有較大空隙。要直接做與切割面相符的鑄鋼，從美觀及受力來說不合理。新技