BIM技術(shù)在大型項(xiàng)目中的深化設(shè)計(jì)、協(xié)同管理案例

BIM技術(shù)在大型項(xiàng)目中的深化設(shè)計(jì)、協(xié)同管理案例分享BIM

.International

Competitionfor

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NationalMaritimeMuseum,

OFChina,

Tianjin.天

津

市

建

筑

設(shè)

計(jì)

院TIANJIN

ARCHITECTURE

DESIGNINSTITUTE1.項(xiàng)目簡(jiǎn)介世界/國(guó)家

海洋博物館建筑發(fā)展背景國(guó)家海洋博物館項(xiàng)目簡(jiǎn)介摩洛哥海洋博物館?

建立于20世紀(jì)。世界上最早的海洋博物館。背山面海，透過(guò)正廳的巨型玻璃，可以看見(jiàn)浩瀚的地中海，里面陳列著從古至今的漁船模型，以及各種海獸海魚(yú)的骨骼標(biāo)本，以及各種各樣的捕魚(yú)工具，各種觀賞魚(yú)等，把科學(xué)性，藝術(shù)性有機(jī)交融，在國(guó)際上享有聲譽(yù)。韓國(guó)國(guó)立海洋博物館?

韓國(guó)首座海洋綜合博物館。國(guó)立海洋博物館共分四層。展示館由航海船舶、海洋歷史人物、海洋文化、海洋產(chǎn)業(yè)、海洋科學(xué)、海洋領(lǐng)土、海洋生物、海洋體驗(yàn)和兒童博物館9個(gè)常設(shè)展示館和1個(gè)企劃展示館組成。博物館內(nèi)還陳列有實(shí)物的1/2規(guī)格的朝鮮通信史船復(fù)原件。建有一個(gè)4D影像館，可以體驗(yàn)4D立體海洋世界世界/國(guó)家

海洋博物館建筑發(fā)展背景國(guó)家海洋博物館項(xiàng)目簡(jiǎn)介英國(guó)國(guó)家海事博物館位于英國(guó)倫敦格林威治區(qū)，由三座相連的館址組成：海事陳列館、皇家天文臺(tái)和建于17世紀(jì)的皇后之屋（Queen's

House）。國(guó)家海事博物館坐落在景色優(yōu)美、建筑迷人的格林威治世界海事遺產(chǎn)遺址之上，本初子午線和倫敦唯一的天文臺(tái)就在這里。澳大利亞國(guó)家海洋博物館博物館分室內(nèi)和室外兩部部，拱頂?shù)酿^內(nèi)可滿足從美洲杯帆船到船船模型多樣化的展覽。室外展示著記載澳大利亞海洋歷史的工藝品。

博物館面對(duì)現(xiàn)有的港口，寓意新、老海事的連接關(guān)系。國(guó)家海洋博物館建設(shè)背景國(guó)家海洋博物館項(xiàng)目簡(jiǎn)介黨中央和國(guó)務(wù)院高度重視國(guó)家海洋博物館建設(shè)。2008年2月國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的《國(guó)家海洋事業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要》中已將建設(shè)國(guó)家海洋博物館列入其中。

建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)；

全面提升我國(guó)文化國(guó)力，提高全民族海洋意識(shí)與素質(zhì)；

填補(bǔ)我國(guó)綜合性海洋博物館空白，自立于世界民族之林；

有效保護(hù)海洋文物，充分發(fā)揮其社會(huì)作用天津市海洋博物館簡(jiǎn)介國(guó)家海洋博物館項(xiàng)目簡(jiǎn)介?

我國(guó)首座國(guó)家級(jí)、綜合性、公益性的海洋博物館，建成后將展示海洋自然歷史和人文歷史，成為集收藏保護(hù)、展示教育、科學(xué)研究、交流傳播、旅游觀光等功能于一體的國(guó)家級(jí)愛(ài)國(guó)主義教育基地、海洋科技交流平臺(tái)和標(biāo)志性文化設(shè)施。成為國(guó)家最高水平、國(guó)際一流的海洋自然和文化遺產(chǎn)保存、展示和研究中心。

中國(guó)的海事與海洋進(jìn)化史投射至世界

讓中國(guó)與世界能夠賞析彼此的海洋歷史

成為完整城市規(guī)劃中的高潮

與海洋公園優(yōu)雅地結(jié)合，與渤海灣親昵地?fù)肀旖蚴泻Ｑ蟛┪镳^簡(jiǎn)介國(guó)家海洋博物館項(xiàng)目簡(jiǎn)介選址:天津市濱海新區(qū)濱海

旅游區(qū)內(nèi)用地現(xiàn)狀:

填海造陸區(qū)域。按照館園結(jié)合的發(fā)展理念，在選址區(qū)域?qū)Ｑ笪幕珗@、博物館及其預(yù)留發(fā)展建設(shè)用地進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃；按項(xiàng)目建議書(shū)確定建設(shè)規(guī)模的國(guó)家海洋博物館將一次設(shè)計(jì)，分期開(kāi)館，逐步完善

。天津市海洋博物館簡(jiǎn)介國(guó)家海洋博物館項(xiàng)目簡(jiǎn)介總建筑面積:

80000平方米其中:公眾服務(wù)區(qū)11396平方米教育交流區(qū)5157平方米陳列展覽區(qū)39275平方米文保技術(shù)與業(yè)務(wù)研究區(qū)3586平方米藏品庫(kù)房區(qū)13199平方米業(yè)務(wù)辦公區(qū)3921平方米附屬配套區(qū)3466平方米同步實(shí)施室外陸地展場(chǎng)和海上展場(chǎng)，以及海洋文化廣場(chǎng)、道路、停車場(chǎng)地及園林景觀綠化等室外工程。天津市海洋博物館簡(jiǎn)介國(guó)家海洋博物館項(xiàng)目簡(jiǎn)介世界建筑節(jié)WorldArchitectureFestival

2013?

2013年度世界(未來(lái)項(xiàng)目)建筑獎(jiǎng)(總年度大獎(jiǎng))?

2013年世界(未來(lái)項(xiàng)目)文化建筑獎(jiǎng)?

2013年度最佳競(jìng)賽設(shè)計(jì)獎(jiǎng)三個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。2.項(xiàng)目難點(diǎn)各專業(yè)項(xiàng)目難點(diǎn)建筑專業(yè)???非線性意向的形體有理化雙曲面表皮近似展平劃分太陽(yáng)能集熱板的朝向及擺放位置,保證采光屋面采光效果結(jié)構(gòu)專業(yè)???由于此項(xiàng)目為博物館項(xiàng)目，其使用年限，防震烈度等要求均高于普通項(xiàng)目非線性建筑結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜滿足建筑形體要求，端部結(jié)構(gòu)懸挑過(guò)大設(shè)備專業(yè)?由于建筑外形的特殊性，弧形的建筑屋面上有一層裝飾屋面，雨水口的設(shè)置，以及雨水管道的設(shè)置都有較大的難度非線性空間空調(diào)流暢控制???玻璃屋面非線性大空間負(fù)荷計(jì)算管道龐雜，走向多變非線性建筑空間管綜有難度項(xiàng)目難點(diǎn)解決方案通過(guò)多種軟件平臺(tái)解決項(xiàng)目難點(diǎn)RhinoEcotectIES3.BIM在非線性建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法非線性建筑設(shè)計(jì)中BIM的應(yīng)用Base

DataLevel1規(guī)劃創(chuàng)意分析方案形體分析建筑方案演化Level2Level3Level4形體表皮有理化設(shè)計(jì)技術(shù)分析建筑設(shè)計(jì)整合結(jié)構(gòu)體系深化綠色建筑優(yōu)化IAO體系Information

Analysis

OptimizationInformation

·

信息收集BIMOptimization·

優(yōu)化Analysis·

分析4.非線性建筑設(shè)計(jì)中的BIM應(yīng)用非線性建筑設(shè)計(jì)中的BIM應(yīng)用Base

DataLevel1Base

Data生長(zhǎng)為

Level1Information:獲取場(chǎng)地地形數(shù)據(jù)，梳理所有設(shè)計(jì)依據(jù)及限制條件，并將設(shè)計(jì)概念形體整合在模型中。Analysis:Level2Level3Level4針對(duì)場(chǎng)地、功能、流線以及綠色建筑設(shè)計(jì)理念對(duì)設(shè)計(jì)概念的合理性進(jìn)行分析。Optimization:以分析結(jié)果為依據(jù)對(duì)概念模型進(jìn)行比選和優(yōu)化形成

Level

1模型BaseData生長(zhǎng)為

Level1Information:場(chǎng)地基礎(chǔ)信息梳理通過(guò)已有地形圖獲取場(chǎng)地的基礎(chǔ)信息，并以此為基礎(chǔ)建立三維地形模型，并梳理建筑功能要求、規(guī)劃限制條件、場(chǎng)地自然環(huán)境信息，將其作為設(shè)計(jì)的約束條件對(duì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。BaseData生長(zhǎng)為

Level1Analysis:以場(chǎng)地基礎(chǔ)信息作為依據(jù)，結(jié)合建筑創(chuàng)意進(jìn)行方案創(chuàng)作。提出概念方案1BaseData生長(zhǎng)為

Level1Analysis:序號(hào)1項(xiàng)目單位指標(biāo)設(shè)計(jì)信息的整合及提取規(guī)劃可用地面積平方米1500002總建筑面積公眾服務(wù)區(qū)教育交流區(qū)陳列展覽區(qū)文保技術(shù)與業(yè)務(wù)研究區(qū)藏品庫(kù)房區(qū)業(yè)務(wù)辦公區(qū)附屬配套區(qū)容積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綠地率%6綠地面積平方米平方米個(gè)60600594604627道路廣場(chǎng)面積機(jī)動(dòng)車停車位非機(jī)動(dòng)車停車位卸貨泊位通過(guò)Revit和Infraworks對(duì)建筑和場(chǎng)地進(jìn)行整合，高效提取相應(yīng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。89個(gè)17283以數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)師的動(dòng)態(tài)感受綜合分析方案合理性。1011個(gè)大巴車停車位個(gè)24BaseData生長(zhǎng)為

Level1Analysis:方案體塊分析對(duì)方案1進(jìn)行日照分析、以及流體力學(xué)分析，在設(shè)計(jì)最初階段加入綠色建筑概念，提出形體優(yōu)化建議。自遮擋分析風(fēng)壓分析日照分析風(fēng)速分析BaseData生長(zhǎng)為

Level1Analysis:以上述分析為依據(jù)得出方案1存在的問(wèn)題：1.

廣場(chǎng)與主入口布置未結(jié)合2.

參觀流線過(guò)長(zhǎng)3.

建筑形象缺乏力量感、不夠精彩4.

方案形體不滿足可持續(xù)設(shè)計(jì)需求BaseData生長(zhǎng)為

Level1Optimization:結(jié)合業(yè)主對(duì)建筑規(guī)模需求的變化，對(duì)方案進(jìn)行調(diào)整和深化。規(guī)模及面積構(gòu)成調(diào)整?總規(guī)模11.5萬(wàn)8萬(wàn)展覽用房59000藏品庫(kù)2600010200-15800辦公用房3000032000+200調(diào)整前調(diào)整后增減37800-3.5萬(wàn)-21200?分期調(diào)整陳列展覽區(qū)

3.68陳列展覽區(qū)

3.78藏品庫(kù)區(qū)

1.02辦公研究區(qū)

3.2一期建造(6.7)二期建造(4.8)藏品庫(kù)區(qū)

1.32辦公研究區(qū)

1.711.5萬(wàn)8萬(wàn)同期建造(6.7)陳列展覽區(qū)

3.5辦公研究區(qū)1.3BaseData生長(zhǎng)為

Level1Optimization:以方案1的概念為基礎(chǔ)，結(jié)合提出的問(wèn)題對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，得出方案2。BaseData生長(zhǎng)為

Level1Optimization:優(yōu)化方案信息整合及提取序號(hào)項(xiàng)目規(guī)劃可用地面積單位指標(biāo)1500001平方米800002總建筑面積平方米113965157392753586公眾服務(wù)區(qū)教育交流區(qū)陳列展覽區(qū)平方米平方米平方米平方米平方米其中文保技術(shù)與業(yè)務(wù)研究區(qū)13199藏品庫(kù)房區(qū)業(yè)務(wù)辦公區(qū)附屬配套區(qū)容積率平方米平方米—392134660.53345建筑密度綠地率%19.9640.4%606005946067綠地面積平方米平方米道路廣場(chǎng)面積89機(jī)動(dòng)車停車位非機(jī)動(dòng)車停車位卸貨泊位個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)462172831011大巴車停車位24BaseData生長(zhǎng)為

Level1Optimization:在綠建概念上繼承方案1的優(yōu)點(diǎn)，并優(yōu)化場(chǎng)地氣流組織。以Revit模型為基礎(chǔ)，交付分析軟件驗(yàn)證優(yōu)化結(jié)論。非線性建筑設(shè)計(jì)中的BIM應(yīng)用Base

DataLevel1Level1生長(zhǎng)為

Level2Information:繼承

Level1方案設(shè)計(jì)的意向形體，并以此作為依據(jù)對(duì)形體的有理化設(shè)計(jì)做為依據(jù)。Analysis:Level2Level3Level4提取意向形體中關(guān)鍵定位線及參數(shù)，并根據(jù)形體有理化對(duì)斷面進(jìn)行優(yōu)化，作為形體有理化的形體形成特征。Optimization:將優(yōu)化的形體斷面重新生成建筑形體獲得Level

2模型，并指導(dǎo)后續(xù)設(shè)計(jì)。Level1生長(zhǎng)為

Level2Information:建筑形體的繼承由Level

1模型繼承建筑概念形體，以此作為依據(jù)進(jìn)行形體有理化設(shè)計(jì)。Level1生長(zhǎng)為

Level2Analysis:Level1生長(zhǎng)為

Level2Analysis:分析放樣截面轉(zhuǎn)角處半徑變化將形體截面有理化，保證每條曲線均有參數(shù)驅(qū)動(dòng)Level1生長(zhǎng)為

Level2Analysis:將調(diào)整之后的截面，作為優(yōu)化形體放樣依據(jù)Level1生長(zhǎng)為

Level2Analysis:對(duì)放樣生成形體進(jìn)行曲率分析，發(fā)現(xiàn)形體中G0級(jí)別連續(xù)運(yùn)用參數(shù)化手段，將形體切片截面扇形排布，實(shí)現(xiàn)曲率連續(xù)的并加強(qiáng)非線性元素Level1生長(zhǎng)為

Level2Optimization:曲率及截面優(yōu)化后形體生成非線性建筑設(shè)計(jì)中的BIM應(yīng)用Base

DataLevel2模型深化Information:Level1Level2Level3Level4梳理

Level2模型成果，并將表皮拆分，導(dǎo)入分析軟件進(jìn)行表皮深化。Analysis:1.

以

Level

2形體模型為基礎(chǔ)劃分不同的表皮形式，對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析比選，獲得合理的表皮形式；表皮有理化2.

進(jìn)一步分析并完善表皮組合策略。Optimization:將分析結(jié)果作為深化原則對(duì)BIM模型進(jìn)行進(jìn)一步的表皮分割建模。Level2模型深化Information:繼承優(yōu)化后形體以及依據(jù)結(jié)構(gòu)基本形式作為表皮劃分基礎(chǔ)信息Level2模型深化Analysis:根據(jù)結(jié)構(gòu)斜撐位置，確定菱形及錯(cuò)縫三角形兩種表皮劃分形式，統(tǒng)計(jì)后得出，菱形嵌板規(guī)格少于錯(cuò)縫三角形嵌板，故而對(duì)菱形嵌板劃分進(jìn)一步深化Level2模型深化Analysis:運(yùn)用參數(shù)化手段，減少嵌板規(guī)格細(xì)部拐點(diǎn)處網(wǎng)格劃分Level2模型深化Optimization:依據(jù)參數(shù)確定嵌板規(guī)格非線性建筑設(shè)計(jì)中的BIM應(yīng)用Base

DataLevel1Level2生長(zhǎng)為

Level3Information:繼承

Level

2形體有理化結(jié)果，提取形體定位、路徑、控制線輸入?yún)R總到結(jié)構(gòu)力學(xué)分析平臺(tái)中。Level2Level3Level4Analysis:對(duì)導(dǎo)入的形體定位、路徑進(jìn)行核準(zhǔn)，并賦予控制線結(jié)構(gòu)構(gòu)件意義，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。Optimization:以結(jié)構(gòu)分析結(jié)果指導(dǎo)結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化，并將優(yōu)化結(jié)果以IFC格式整合到Revit模型中，獲得Level

3模型Level2生長(zhǎng)為

Level3Information:以Level

2模型作為基礎(chǔ)，提取結(jié)構(gòu)所需的結(jié)構(gòu)三維定位特征線，以此作為結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算模型的定位依據(jù)Level2生長(zhǎng)為

Level3Analysis:非線性建筑設(shè)計(jì)中的BIM應(yīng)用Base

DataLevel3模型深化Information:Level1Level2Level3Level4將

Level

3模型進(jìn)行梳理，作為結(jié)構(gòu)體系深化依據(jù)。Analysis:對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜體系進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析，提出結(jié)構(gòu)優(yōu)化建議。形體表皮有理化結(jié)構(gòu)體系深化Optimization:通過(guò)分析結(jié)論優(yōu)化BIM模型并反向指導(dǎo)形體及表皮的有理化。Level2生長(zhǎng)為

Level3Analysis:通過(guò)BIM提取三維定位線，導(dǎo)入分析軟件，并對(duì)所有圖元賦予構(gòu)件屬性。Level2生長(zhǎng)為

Level3Analysis:結(jié)構(gòu)分析并進(jìn)行優(yōu)化軸力分析圖剪力分析圖形變分析圖通過(guò)分析優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系，減少用鋼量Level2生長(zhǎng)為

Level3Optimization:根據(jù)結(jié)構(gòu)分析優(yōu)化結(jié)果指導(dǎo)Revit模型深化，形成Level

3模型。同時(shí)指導(dǎo)建筑表皮有理化。非線性建筑設(shè)計(jì)中的BIM應(yīng)用Base

DataLevel1Level3生長(zhǎng)為

Level4Information:繼承

Level3模型作為空間參考進(jìn)行機(jī)電專業(yè)設(shè)計(jì)。Analysis:Level2Level3Level41.

結(jié)合綠色建筑設(shè)計(jì)理念對(duì)模型進(jìn)行分析。2.

對(duì)模型進(jìn)行設(shè)備綜合檢測(cè)，人工分析和篩選檢測(cè)報(bào)告內(nèi)容。Optimization:1.

以綠色建筑分析結(jié)果指導(dǎo)模型優(yōu)化；2.

以設(shè)備綜合報(bào)告結(jié)果指導(dǎo)完成施工深化。形成

Level4模型。Level3生長(zhǎng)為

Level4Information:繼承Level3模型信息，進(jìn)行機(jī)電設(shè)備專業(yè)設(shè)計(jì)Level3生長(zhǎng)為

Level4Analysis:由Navisworks直接生成碰撞表單，對(duì)其進(jìn)行篩選歸類，歸納形成分析結(jié)果Level3生長(zhǎng)為

Level4Optimization:以機(jī)電綜合分析結(jié)果為依據(jù)完成建筑內(nèi)部管線優(yōu)化設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用亮點(diǎn)屋面排水排水溝及雨水管在非線性空間內(nèi)布設(shè)BIM應(yīng)用亮點(diǎn)劇場(chǎng)視點(diǎn)分析在劇場(chǎng)中利用Revit模型進(jìn)行多座位視點(diǎn)分析，保障劇場(chǎng)設(shè)計(jì)合理性。BIM應(yīng)用亮點(diǎn)疏散模擬通過(guò)模型指導(dǎo)消防性能化分析非線性建筑設(shè)計(jì)中的BIM應(yīng)用Base

DataLevel1Level2建筑方案演化形體表皮有理化結(jié)構(gòu)體系深化綠色建筑優(yōu)化Level

3Level45.

典型空間BIM應(yīng)用綜合展示節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用方法論結(jié)構(gòu)專業(yè)建筑專業(yè)機(jī)電專業(yè)形體獲取InformationAnalysis形體獲取節(jié)點(diǎn)分析節(jié)點(diǎn)優(yōu)化形體獲取日照分析數(shù)據(jù)空間舒適度分析日照分析遮陽(yáng)/光伏板布置設(shè)備定位策略優(yōu)化Optimization策略優(yōu)化節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用方法論建筑專業(yè)

Information通過(guò)提取模型形體信息作為依據(jù)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分析節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用方法論建筑專業(yè)

Analysis結(jié)合場(chǎng)地氣候數(shù)據(jù)以及模型資源分析復(fù)合屋頂最佳角度，并指導(dǎo)光伏設(shè)備定位節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用方法論建筑專業(yè)

Analysis節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用方法論建筑專業(yè)

Optimization以上述分析結(jié)論為依據(jù)指導(dǎo)模型深化節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用方法論結(jié)構(gòu)專業(yè)

Information建筑形體及非線性結(jié)構(gòu)定位線獲取節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用方法論結(jié)構(gòu)專業(yè)

Analysis節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用方法論結(jié)構(gòu)專業(yè)

Analysis節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用方法論Analysis:對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元分析節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用方法論Optimization:創(chuàng)建結(jié)構(gòu)力學(xué)元件族，通過(guò)分析結(jié)論指導(dǎo)模型進(jìn)一步深化節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用方法論結(jié)構(gòu)專業(yè)

Optimization依據(jù)分析數(shù)據(jù)，優(yōu)化并最終確定入口大廳處鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用方法論機(jī)電專業(yè)

Information暖通專業(yè)以BIM模型作為基礎(chǔ)，并結(jié)合外圍護(hù)結(jié)構(gòu)得熱量分析結(jié)論，優(yōu)化室內(nèi)氣流組織，對(duì)室內(nèi)舒適度進(jìn)行分析。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用方法論機(jī)電專業(yè)

Analysis以Revit模型為基礎(chǔ)通過(guò)STL格式導(dǎo)出插件，將建筑形體信息導(dǎo)入流體力學(xué)分析軟件節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用方法論機(jī)電專業(yè)

Analysis?對(duì)不同的通風(fēng)模式進(jìn)行分析，確定送風(fēng)策略剖面溫度分布圖