BIM在龍巖金融商務中心中的應用

BIM在龍巖

金融商務中心(B地塊)B3#樓中的應

用中國建筑設計研究院客戶成功案例案例龍巖金融商務中心（B地塊）B3#樓Autodesk?

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Algor?BIM最終會重組以建筑資源為中心的產(chǎn)業(yè)鏈，以信息最有效為原則，以產(chǎn)生價值最大化為目標進行重構(gòu)，而不是簡單行政劃歸。誰提前做好準備，誰就有可能在新的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)中發(fā)揮更重要的作用，創(chuàng)造更大的價值?！獨W陽東院長助理兼設計運營中心主任中國建筑設計研究院(集團)圖1

龍巖金融商務中心（B地塊）B3#樓中國建筑設計研究院（CAG）是2000年4月由原建設部四家直屬的建設部設計院、中國建筑技術研究院、中國市政工程華北設計研究院和建設部城市建設研究院組建的大型骨干科技型中央企業(yè)，前身是創(chuàng)建于1952年的中央直屬設計公司，改革開放后是第一批進入國際建筑市場并較早獲得對外經(jīng)營權(quán)的設計企業(yè)之一。2000年11月通過ISO9001國際質(zhì)量體系認證。道與華蓮路相交十字路口的西北角，其南側(cè)為龍巖行政中心，西側(cè)北側(cè)為規(guī)劃建設中的龍巖金融板塊，東南側(cè)為建設中的龍巖市商務辦公區(qū)，地理位置極具商業(yè)價值，因此其定位為名品中心，以帶動新區(qū)的商業(yè)發(fā)展。名品中心地上四層、地下兩層，其中地上及地下一層局部為商業(yè)用房，地下二層為車庫。商業(yè)部分造型外部呈圓臺形，與周邊金融板塊的銀行辦公樓形成對比；室內(nèi)采用橢圓母體變化形成空間曲面，使得內(nèi)部商業(yè)空間更加活躍。項目概況龍巖B3項目位于福建省龍巖市南部新區(qū)，龍巖大綜合來看，BIM最關鍵的是綜合性、全面性。二維CAD是單方面反映設計，較獨立，只能作為圖紙，沒有延續(xù)性，不能繼續(xù)增加內(nèi)容，而BIM卻能為我們提供更多信息和幫助，作為后起之秀，BIM延續(xù)性的能效發(fā)揮將越來越大?！盍杞ㄖ诰殴ぷ魇抑魅沃袊ㄖO計研究院圖2

方案階段體塊模型導入Showcase解決方案三維模型對于建筑可利用空間的判斷較二維無疑有著無可比擬的優(yōu)勢。對于建筑專業(yè)，三維的模型可以將許多部分的碰撞消滅在圖紙階段，而不是使其遺留到施工階段才發(fā)現(xiàn)改正。（如圖3所示）作為一個重點項目，在施工圖準備階段，項目組決定采用BIM技術進行B3項目的設計，此決定得到了業(yè)主方的支持，并在設計周期上給予了較寬松的條件。由于本項目的參與人員大多是剛剛進行過軟件培訓，因此進行實際工程的操作還缺乏經(jīng)驗，但項目認為這是一個非常好的實踐過程?？梢钥闯?，在擴初階段使用CAD繪制，習慣性的在墻面上開門似乎毫無問題，而在使用RevitArchitecture

搭建三維模型時可以直觀反映出，無法在一道傾斜墻面上按通常方式安裝門，必須做一段類似門斗的垂直墻體才可以正常安裝門框。在施工圖開始階段，項目組確定了建筑、結(jié)構(gòu)使用歐特克公司的Revit系列軟件。項目組使用RevitArchitecture

搭建復雜空間網(wǎng)架模型，建筑專業(yè)施工圖實現(xiàn)100%使用Revit出圖。另外，沿建筑外圍圓臺形玻璃幕墻螺旋上升逐漸內(nèi)收的樓梯也很難使用傳統(tǒng)軟件繪制，使用Revit建模后生成各層平面則非常方便，特別是因局部凈高、疏散口位置、平臺凈寬需要修改踏步位置時，直接調(diào)整模型既直觀，又能同步修改平、剖面，并保證圖紙的一致。在擴初方案向施工圖深化的前期，建筑專業(yè)將方案階段的模型導入Vasari、Showcase，模擬真實環(huán)境下的外觀效果，優(yōu)化外形方案。隨后將確定外形后的外圍模型導入Revit進行施工圖深化設計。圖3

擴初階段CAD圖紙、Revit導出的二維圖紙、紅框位置對應的墻體三維模型圖4

外圍旋轉(zhuǎn)內(nèi)收樓梯中心空間網(wǎng)架部分是本項目的一個技術難點所在。在擴初階段使用CAD繪制一個空間網(wǎng)架只能近似的表達桿件方向，無法定量分析桿件的間距，所以許多入口只是估算寬度、位置。桿件的修改也幾乎是不可完成的任務，結(jié)構(gòu)一旦修改，就需要重新繪制桿件截面形狀、尺寸。而使用Revit建模，從CAD導入的軸線定位，利用公制幕墻構(gòu)件自定義幕墻單元，使得桿件的修改更加容易，生成的平面也更加準確。圖7

Revit單線模型導入Inventor之后在將Revit單線模型導入Inventor根據(jù)工程實諸如此類的問題在以往設計中可能會因為缺乏技術手段而只做定性分析，而使用BIM技術后，就際情況建模后，發(fā)現(xiàn)不同節(jié)點由于桿件的空間斜度均不一致，部分節(jié)點（如垂直方向）使用一個平面的加勁板則無法兼顧上下兩組桿件的夾角平分線，如保持一個平面則會使某根桿件的切削截面過大，從而無法滿足強度要求。可以及時發(fā)現(xiàn)定性分析的誤差，從而調(diào)整方案，并使用相關軟件設計出精確的節(jié)點圖紙。同時，通過Algor對節(jié)點進行有限元分析，各部分應力大小一目了然，并通過安全系數(shù)分析使節(jié)點具有充分的安全儲備。將此模型交與專家后，經(jīng)協(xié)商將節(jié)點處理方案改為采用兩個不共面的豎向加勁板，中間設置較厚的橫向加勁板做為轉(zhuǎn)換，一方面保證力的有效傳遞，另一方面對構(gòu)件的截面削弱做到最小。圖5

中心網(wǎng)架幕墻建模過程由于各層平面橢圓形中心沿長軸方向位置變化，導致整個空間形態(tài)并不以1

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4圓周對稱，鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點處理也變得越發(fā)復雜。此部分鋼結(jié)構(gòu)設計特別咨詢了中國建筑設計研究院的資深結(jié)構(gòu)專家，專家提出的建議方案如圖所示：四根斜向圓桿由兩個互相垂直的平面加勁板焊接相連，以補強圓形桿件截面被切削損失的強度。圖6

專家提出的建議方案示意圖圖8

節(jié)點處理圖9

Algor對節(jié)點進行有限元分析為了驗證Algor計算結(jié)果的正確性，每層分別取各桿件應力比較大的節(jié)點和單個桿件，在同層桿件中應力比較大的節(jié)點采用Ansys軟件進行校核及補充計算。通過Algor與Ansys計算結(jié)果的對比，發(fā)現(xiàn)兩種軟件的計算結(jié)果符合較好。這充分證明了對節(jié)點進行有限元分析的正確性，節(jié)點的安全有效得到保證。圖10

節(jié)點采用Ansys軟件校核BIM展望通過本工程的實踐，項目組深深感到BIM技術應用范圍的的廣闊。BIM帶來的變革不應僅限于從二維到三維，BIM提供了一個平臺，讓設計團隊能夠獲得更多信息，促進協(xié)同，并且還能夠通過二次開發(fā)拓展模型的應用。隨著軟件版本的完善和軟件種類的豐富，BIM技術必將更好的幫助我們提高設計效率、提高設計質(zhì)量。對于施工方、運營方也必將起到幫助其合理安排調(diào)度、節(jié)能減排等效果。在本工程中，機電專業(yè)使用專業(yè)軟件實現(xiàn)了基于產(chǎn)品實際技術參數(shù)的設計，這個參數(shù)既可以是直接來自廠家的設備樣本信息，也可以是用戶自行錄入的設備參數(shù)，從而使得BIM模型與實際項目聯(lián)系得更加密切。圖11廠家設備樣本BIM帶來的變革不應僅限于從二維到三維，BIM提供了一個平臺，讓設計團隊能夠獲得更多信息，促進協(xié)同，并且還能夠通過二次開發(fā)拓展模型的應用?！獥钚窠ㄖ熤袊ㄖO計研究院圖片由中國建筑設計研究院提供。歐特克軟件(

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