場館類BIM應(yīng)用-場館類BIM應(yīng)用ppt課件

1、 紹興體育中心BIM運用以數(shù)據(jù)庫為中心 以信息交互為基石北京市建筑設(shè)計研討院工程議題工程概略BIM技術(shù)運用概述參數(shù)化設(shè)計數(shù)據(jù)庫在BIM中的運用Navisworks碰撞檢查基于數(shù)據(jù)庫的鋼構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計基于數(shù)據(jù)庫的參數(shù)化節(jié)點設(shè)計基于數(shù)據(jù)庫綠色建筑及構(gòu)造性能分析可視化模型創(chuàng)建運動模擬，遨游BIM指點施工圖Tekla輔助施工深化模型工程概略 紹興體育會展中心位于紹興市西北的柯北新城?？偨ㄖ娣e14.37萬平方米，包括體育場、體育館等設(shè)備，集業(yè)余訓(xùn)練、體育競賽、大型文藝上演、全民健身于一體，室外廣場可同時承接大型集會及文娛等功能。工程概略體育場 體育場總建筑面積77500m2 ，觀眾座位40000席；屋蓋

2、采用活動開啟式，開啟面積12350m2，是國內(nèi)目前可開啟面積最大的開閉式體育場；可改造為展廳，設(shè)置規(guī)范展位單元1116個，周邊設(shè)會展登錄廳、會議中心及會展辦公等用房。為國內(nèi)第三個大型開和屋頂?shù)捏w育場。工程概略體育場工程概略體育館 體育館總建筑面積17100m2 ，建筑高度27m；整體外型為橢圓球體，體育館屋蓋部分采用弦支穹頂；屋蓋平面為橢圓形。長軸：126m短軸：86m矢高：7m矢跨比：1/12.3工程難點設(shè)計周期短，從初設(shè)到施工圖完成共3個月；體育場可開啟屋蓋面積大，共12350m2；甲方經(jīng)濟(jì)型要求，體育場鋼屋蓋不超越300Kg/m2；目前各軟件間通常無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫銜接，導(dǎo)致大量不用要的

3、反復(fù)任務(wù)。BIM運用價值本工程實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫與十余個分析軟件的雙向?qū)印＿\用BIM技術(shù)實現(xiàn)了節(jié)點參數(shù)化設(shè)計。本工程為建筑師提供包含一切節(jié)點在內(nèi)的可視化模型，加強了與建筑專業(yè)的配合，使得構(gòu)造滿足建筑師外型要求。利用BIM技術(shù)進(jìn)展構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計，用鋼量從23000噸降至13000噸。利用BIM技術(shù)加快了設(shè)計進(jìn)程，從初設(shè)到施工圖總共3個月。運用的軟件軟件運用AutoDesk Revit Archtecture建筑BIM模型建筑施工圖AutoDesk Revit Structure構(gòu)造BIM模型構(gòu)造施工圖AutoDesk Revit MEP設(shè)備機電BIM模型AutoDesk Ecotect日照分析、能量分

4、析AutoDesk Navisworks碰撞校核Rhino/Grasshopper參數(shù)化建模CATIA / Digital Project鋼構(gòu)造節(jié)點的二次開發(fā)鋼構(gòu)造三維實體模型的建立復(fù)雜鋼構(gòu)造銜接節(jié)點施工圖生成MIDAS鋼構(gòu)造優(yōu)化統(tǒng)計經(jīng)濟(jì)目的用鋼量節(jié)點有限元分析ABAQUS大震彈塑性分析，極限承載力分析FLUENT數(shù)值風(fēng)洞模擬，溫度場模擬RAYNOISE聲學(xué)分析Tekla施工深化模型自主開發(fā)程序STrans 構(gòu)造轉(zhuǎn)換程序 SOpt鋼構(gòu)造優(yōu)化程序風(fēng)致振動分析程序節(jié)點校核程序參數(shù)化設(shè)計體育場鋼屋蓋構(gòu)造體系利用Rhino/Grasshopper，對建筑外皮、屋蓋構(gòu)造幾何體系實現(xiàn)參數(shù)化生成和控制。數(shù)據(jù)

5、庫在BIM中的運用BIM數(shù)據(jù)庫建筑RevitEcotect Rhino/GHCAITA/DPFluent構(gòu)造RevitCAITA/DPYJKSAP/MIDAS ABAQUSMEPRevit經(jīng)濟(jì)其它本工程建立了BIM數(shù)據(jù)庫，并利用自編程序接口，實現(xiàn)了多個軟件間數(shù)據(jù)的雙向?qū)?。?shù)據(jù)庫在BIM中的運用SQLite數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)一款輕型的數(shù)據(jù)庫；遵守ACID的關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)；設(shè)計目的是嵌入式的；占用資源非常低；可以跟很多程序文語相結(jié)合Tcl、C+、C#、PHP、Java等；處置速度比MySQL、PostgreSQL這兩款著名的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都快。數(shù)據(jù)庫在BIM中的運用BIM數(shù)據(jù)庫形數(shù)據(jù)庫態(tài)數(shù)據(jù)庫

6、節(jié)點坐標(biāo)、銜接桿件數(shù)量、銜接桿件號、約束情況、節(jié)點方式；節(jié)點桿件面各節(jié)點號、節(jié)點坐標(biāo)、截面方式、截面參數(shù)、資料、桿間荷載、約束條件；各節(jié)點號、節(jié)點坐標(biāo)、截面方式、截面參數(shù)、資料、面荷載、約束條件；節(jié)點桿件面各工況位移各工況內(nèi)力各工況內(nèi)力數(shù)據(jù)庫內(nèi)容總信息庫所在地域，場地類別，建筑平安等級，建筑防火等級，抗震等級，地震信息，風(fēng)荷載信息基于數(shù)據(jù)庫的鋼構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計建筑參數(shù)化設(shè)計基于數(shù)據(jù)庫的鋼構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計流程圖BIM數(shù)據(jù)庫MIDAS分析模型，得到內(nèi)力補充荷載修正優(yōu)化原那么調(diào)用鋼構(gòu)造截面優(yōu)化程序獲得經(jīng)濟(jì)目的各專業(yè)評價NO確定優(yōu)化原那么YES補充態(tài)數(shù)據(jù)庫修正形數(shù)據(jù)可視化BIM模型各專業(yè)評價施工圖YES終了N

7、O修正參數(shù)基于數(shù)據(jù)庫的鋼構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計體育場前期主拱方案體育場主拱最終方案第一輪：用鋼量23000噸;第二輪：抬高主桁架拱高，用鋼量優(yōu)化至12000噸，建筑師以為拱高過高;第三輪：拱高改回第一輪方案，優(yōu)化構(gòu)造體系，用鋼量13000噸，建筑師以為拱高適宜。但固定屋蓋位移偏大，對活動屋蓋的行走不利。第四輪：添加主要構(gòu)件截面，適當(dāng)提高拱的高度，用鋼量控制在13000噸，且固定屋蓋位移滿足要求。Navisworks碰撞檢查原方案：單根較粗鋼棒改為8根細(xì)鋼棒建筑師對主桁架下弦鋼棒較粗提出意見；修正成拉索方案，但施工單位以為索預(yù)張力過大。經(jīng)與建筑師協(xié)商后改為并兩排共8根細(xì)鋼棒方案。Navisworks碰撞檢

8、查經(jīng)Navisworks檢測有碰撞最終方案單排4根鋼棒經(jīng)Navisworks碰撞檢測，部分鋼棒與其它桿件有碰撞景象。與建筑師協(xié)商，最終定為單排4根細(xì)鋼棒的方案?；跀?shù)據(jù)庫的參數(shù)化節(jié)點設(shè)計問題：之前一切的節(jié)點都詳圖公司來制造，建筑師無法提早看到，在節(jié)點做出來之后，往往無法滿足建筑師的美學(xué)要求。節(jié)點的校核往往根據(jù)閱歷只選擇部分節(jié)點、部分工況進(jìn)展。處理方案：對CATIA/DP二次開發(fā)，實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)庫的鋼構(gòu)造節(jié)點的批量生成；。生成前根據(jù)對節(jié)點進(jìn)展校核，實現(xiàn)一切工況下一切節(jié)點的校核，對不滿足的自動予以區(qū)分并加固。預(yù)期效果：與Revit Structure創(chuàng)建的構(gòu)造桿件模型相整合，構(gòu)件完好準(zhǔn)確的構(gòu)造BIM

9、模型；建筑師可提早查看完好的構(gòu)造模型，滿足美學(xué)要求；可用于整個構(gòu)造模型的碰撞檢查；可得到更準(zhǔn)確的用鋼量?；跀?shù)據(jù)庫的參數(shù)化節(jié)點設(shè)計基于數(shù)據(jù)庫的參數(shù)化節(jié)點設(shè)計流程圖調(diào)用接口批量創(chuàng)建CATIA節(jié)點模型BIM數(shù)據(jù)庫提取節(jié)點形數(shù)據(jù)提取節(jié)點、構(gòu)件的形、態(tài)數(shù)據(jù)，搜索并確定各節(jié)點控制工況內(nèi)力有限元分析節(jié)點施工圖評價分析結(jié)果構(gòu)造模型NO直接導(dǎo)入midas FEAYES修正形、態(tài)參數(shù)自動創(chuàng)建調(diào)用節(jié)點校核程序NOYES調(diào)整構(gòu)造模型內(nèi)力更新基于數(shù)據(jù)庫的參數(shù)化節(jié)點設(shè)計在生成實體節(jié)點前調(diào)用節(jié)點校核程序，對節(jié)點承載才干進(jìn)展校核。校核完成，對承載力缺乏的桿件進(jìn)展可視化標(biāo)志，并對校核結(jié)果進(jìn)展文本輸出。選擇節(jié)點加固方式，構(gòu)成加

10、固可視化模型。該支管節(jié)點承載力不滿足要求基于數(shù)據(jù)庫的參數(shù)化節(jié)點設(shè)計按照對節(jié)點相應(yīng)桿件端部進(jìn)展自動化切割對CATIA/DP二次開發(fā)基于數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建鋼屋蓋節(jié)點基于數(shù)據(jù)庫的參數(shù)化節(jié)點設(shè)計相貫節(jié)點基于數(shù)據(jù)庫的參數(shù)化節(jié)點設(shè)計甲方要求不用鑄鋼節(jié)點；根據(jù)數(shù)據(jù)庫及可視化模型，發(fā)現(xiàn)主桁架與環(huán)桁架交匯處兩個節(jié)點銜接桿件較多到達(dá)11根；此處焊接工藝?yán)щy，且不利于構(gòu)造平安；與甲方討論后，將16個節(jié)點改用鑄鋼節(jié)點。新方案使得該節(jié)點加工更方便，外型更美觀，構(gòu)造更平安，且費用添加不多?；跀?shù)據(jù)庫的參數(shù)化節(jié)點設(shè)計關(guān)鍵節(jié)點的參數(shù)化模型主桁架跨中拉桿節(jié)點軌道梁與環(huán)桁架相交節(jié)點主桁架相交節(jié)點支座節(jié)點基于數(shù)據(jù)庫的參數(shù)化節(jié)點設(shè)計主桁架跨

11、中拉桿節(jié)點軌道梁與環(huán)桁架相交節(jié)點主桁架相交節(jié)點支座節(jié)點midas FEA 關(guān)鍵節(jié)點的有限元分析結(jié)果利用BIM數(shù)據(jù)庫自動創(chuàng)建的CATIA節(jié)點模型，可以直接導(dǎo)入midas FEA中進(jìn)展有限元分析；經(jīng)過調(diào)用態(tài)數(shù)據(jù)庫搜索最不利工況得到有限元分析的外力組合；建模時間從之前的幾個小時減少到如今的幾分鐘?；跀?shù)據(jù)庫進(jìn)展綠色建筑及構(gòu)造性能分析聲學(xué)分析觀眾席的直達(dá)聲分布觀眾席的聲壓級分布觀眾席的言語傳輸指數(shù)STI利用數(shù)據(jù)庫自動創(chuàng)建RAYNOISE模型，效率提高5倍以上。從模擬結(jié)果可看出聲壓級分布均勻。大部分觀眾席的言語傳輸指數(shù)STI在0.6以上，闡明言語明晰度良好。日照分析、太陽輻射分析ECOTECT 太陽輻射

12、分析ECOTECT 日照分析全年各月時均日照輻射量分布大震彈塑性分析及極限承載力分析ABAQUS 大震彈塑性分析及極限承載力分析利用數(shù)據(jù)庫自動生成ABAQUS模型，建模效果提高至少提高十倍。彈塑性分析：體育場在全開和全閉兩個形狀下均滿足建筑抗震設(shè)計規(guī)范的抗震變形要求，豎向撓度也滿足1/50 的抗震要求。 滿足“ 大震不倒 的抗震性能目的。極限承載力分析：全閉模型的極限荷載可達(dá)荷載規(guī)范值恒+雪的3.32倍，全開模型為3.55倍，均滿足 K2的要求；數(shù)值風(fēng)洞模擬FLUENT 數(shù)值風(fēng)洞模擬利用數(shù)據(jù)庫自動創(chuàng)建FLUENT模型，效率提高5倍以上。主要任務(wù)及技術(shù)道路：1采用CFD風(fēng)洞數(shù)值模擬技術(shù)模擬不同風(fēng)

13、向的風(fēng)壓分布；2采用隨機振動實際，由風(fēng)譜得到風(fēng)時程作為鼓勵，對實踐構(gòu)造進(jìn)展動力時程分析，得到構(gòu)造加速度呼應(yīng)值。屋蓋上外表除部分折角處為正壓外均為負(fù)壓；除屋蓋邊緣處強負(fù)壓外最大負(fù)體型系數(shù)為0.6，最大正壓體型系數(shù)為0.3。溫度場模擬FLUENT 溫度場模擬從最高溫度任務(wù)所得結(jié)果和最低工況所得結(jié)果可以看出構(gòu)造冬夏溫差57。思索到構(gòu)造合攏溫度不確定性，我們建議采用35計算構(gòu)造冬夏溫差，對于部分覆蓋玻璃部分屋面上溫度取50。垂直面x=0溫度場分布垂直面y=0溫度場分布程度面z20溫度場分布基于數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建BIM模型構(gòu)造BIM模型體育場基于BIM數(shù)據(jù)庫搭建的體育場構(gòu)造BIM模型體育場運動模擬及遨游構(gòu)造BI

14、M模型體育場體育場構(gòu)造模型構(gòu)造模型體育場體育場構(gòu)造模型基于BIM數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建的體育館鋼屋蓋構(gòu)造模型構(gòu)造BIM模型體育館構(gòu)造模型體育館基于BIM數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建的體育館鋼屋蓋構(gòu)造模型構(gòu)造模型體育場基于數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建Revit構(gòu)造模型開發(fā)了基于Revit API的數(shù)據(jù)接口，直接讀取數(shù)據(jù)庫信息創(chuàng)建Revit構(gòu)造模型，也可將Revit構(gòu)造模型導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫。Revit MEP 系統(tǒng)體育場Revit 下部構(gòu)造及MEP系統(tǒng)Revit 平立剖圖體育場Revit 平立剖面圖Revit建筑模型體育館體育館Revit建筑模型Revit 平立剖面圖體育館體育館Revit 平立剖面圖Revit MEP系統(tǒng)體育館Revit MEP系統(tǒng)

15、Revit MEP 系統(tǒng)體育館Revit MEP系統(tǒng)BIM指點施工圖自動創(chuàng)建節(jié)點施工圖CATIA節(jié)點模型 節(jié)點大樣體育場部分節(jié)點 CATIA節(jié)點模型節(jié)點大樣自動創(chuàng)建節(jié)點施工圖體育館部分節(jié)點施工圖體育場體育場施工圖施工圖體育館體育館施工圖Tekla輔助施工深化模型基于BIM數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建了體育場Tekla構(gòu)造模型，防止了鋼構(gòu)造制造單位 的反復(fù)建模任務(wù)。結(jié)語BIM技術(shù)實施的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是實現(xiàn)信息的在各軟件間的無縫銜接。如今我們還處于BIM的初級階段，雖然IFC規(guī)范曾經(jīng)推出，在信息的交互中仍往往有數(shù)據(jù)喪失的景象。本工程提出了BIM數(shù)據(jù)庫輔助以自編各軟件數(shù)據(jù)接口的處理方案，勝利實現(xiàn)了各軟件間的信息交互，防止了大量反復(fù)性任務(wù)，