BIM快速提升項目總控能力

上?，F(xiàn)代工程咨詢有限公司借助BIM快速提升項目總控能力——上海現(xiàn)代建筑設計集團工程建設咨詢有限公司呂芳韋巍楊家躍上?，F(xiàn)代工程咨詢有限公司（以下簡稱現(xiàn)代咨詢公司）是上海現(xiàn)代建筑設計集團旗下核心子公司，通過人才、技術和資質(zhì)的匯聚，并依托現(xiàn)代設計集團的專業(yè)技術特長和綜合管理能力，專注于建設工程全過程工程咨詢業(yè)務，致力于成為業(yè)內(nèi)最具競爭優(yōu)勢的企業(yè)之一。經(jīng)過多年的努力，公司核心競爭力建設已初見成效，業(yè)務發(fā)展呈現(xiàn)4個特點：一是全過程服務內(nèi)涵不斷深化，工程咨詢業(yè)務鏈日趨完善，全過程項目管理等發(fā)展較快；二是設計施工一體化發(fā)展，以全過程項目管理能力為基礎，向以設計為龍頭的EPC和EPCM體制轉(zhuǎn)換；三是走價值鏈高端和產(chǎn)業(yè)鏈前端路線，設計管理、前期策劃等業(yè)務介入重大、重點項目；四是星級酒店、數(shù)據(jù)處理中心、既有建筑改造等聚焦業(yè)務，通過市場細分和深度分工，初步形成業(yè)務特色和競爭優(yōu)勢。案例一：上海新虹橋國際醫(yī)學中心上海新虹橋國際醫(yī)學中心項目基地位于閔行區(qū)北部，總用地面積417400平方米，距離上海虹橋國際機場僅5.3公里，由華山醫(yī)院、腫瘤醫(yī)院、國際醫(yī)院等數(shù)家醫(yī)學機構組成，是全國首個探索創(chuàng)新醫(yī)療服務模式的平臺。項目圍繞三個要點展開：第一，建立與閔行區(qū)重要性相匹配的獨特城市地標；第二，建立作為國內(nèi)具有示范意義的先進醫(yī)療系統(tǒng)；第三，建立世界上最為可持續(xù)發(fā)展的綠色醫(yī)療區(qū)域。現(xiàn)代咨詢公司從規(guī)劃方案階段便開始介入，承擔了該項目的BIM咨詢服務工作，首次將BIM技術應用于基礎設施工程，不僅為集團拓寬了BIM在新領域上的應用，也提升了現(xiàn)代咨詢公司在大型基礎設施項目中的總控管理能力。圖1新虹橋國際醫(yī)學中心鳥瞰三維設計讓繁雜雜變得有序醫(yī)學園園區(qū)包括了醫(yī)醫(yī)療服務、保保障支持、管管理集成、產(chǎn)產(chǎn)業(yè)集成等四四大功能體系系。園區(qū)功能能的特殊性對交通提出了了嚴峻挑戰(zhàn)，相對于一般般項目，地下下管線種類更更為繁多、也也更為復雜。園園區(qū)的規(guī)劃主主要有三個難難點：第一，合理的的劃分功能地地塊與規(guī)劃建建設順序；第第二，合理的的組織地塊交交通；第三，合理的的布設地下管管線。針對項目難點公公司對原始地地塊進行了分分析，使用AAutoCAADCivvil3DD根據(jù)地形數(shù)數(shù)據(jù)進行建模模，計算項目目建設挖土﹑填土﹑運土的土方方。并將AuutoCADDCiviil3D點點云信息導入AutoodeskRevitt軟件生成模型型，配合建筑筑、交通、市市政管網(wǎng)規(guī)劃劃，優(yōu)化設計計方案。圖2地形數(shù)數(shù)據(jù)導入Civill3D建模圖3地形數(shù)據(jù)導導入AutoodeskRevitt軟件生成模型型醫(yī)學中心由多家家醫(yī)療機構的的單體組成，這就意味著整個園區(qū)的建設不可能在短期完成，需要分區(qū)分期進行建設。公司使用AutodeskRevit將規(guī)劃方案在三維模型中準確表達出來，以便幫助設計與業(yè)主用三維可視模型進行分析、溝通、協(xié)調(diào)，最終確定分期建設方案。圖4園區(qū)分期建建設表達道路交通系統(tǒng)的的便捷性與流流暢性對醫(yī)療療機構非常重重要，為了避避免冗長的車車流堵塞南側側靠近市中心心的北青路，園園區(qū)所有主要要入口設在東東西兩側的紀紀譚路與聯(lián)友友路。一條東東西向規(guī)劃路路連接兩側道道路，貫穿整個基基地，基地內(nèi)內(nèi)所有設施由由環(huán)路進行串串聯(lián)。為了測測試方案的可可行性，目使使用AutoodeskRevit方案模型導導入交通分析析軟件UC-wiin/roaad進行模擬分分析，最終確確定了園區(qū)交通系系統(tǒng)方案。圖5園區(qū)交通系系統(tǒng)規(guī)劃圖6園區(qū)UC-wwin/rooad交通模模擬貫穿基地的東東西向市政規(guī)規(guī)劃路是園區(qū)區(qū)的中軸線，在在園區(qū)的交通通中扮演著極極為重要的角色，針對該路公司司做了多套設設計方案，并并在Revit模型中進行行了模擬對比。規(guī)劃路路方案一：圖圖7地下布設方方案圖圖8交通系統(tǒng)圖9地下車道整整體模型圖10地下車道細細部1圖11地下車道細細部2圖12地下車道細細部3規(guī)劃路路方案二：圖13地上上高架方案圖圖14交通系統(tǒng)圖15高架與地地下聯(lián)絡通道道圖16地上高架架細部1圖17地上高架細細部2圖18地上高架細細部3醫(yī)學中心市政管管線有給水、污污水、能源、電電力、通信、醫(yī)醫(yī)療用管六大大類，每個專專業(yè)都需要根據(jù)自身身的規(guī)范要求求進行布置，而而且各個專業(yè)業(yè)管線之間的的位置關系、管管線與地下室室的位置關系系、管線與地地上地下交通通的位置關系系在一開始都無無法進行確認。但通過過Revitt，將所有管線線按專業(yè)建模模，表達出管管線的尺寸、間間距、埋深、坡坡度等要求，并并按現(xiàn)狀、新新建、擬建加加以區(qū)分，形形成一個整合合模型，滿足足市政管線布布置規(guī)則，滿滿足最小水平平間距與最小小垂直間距的的要求，然后后利用三維模模型的可視化化與碰撞檢測測功能進行分分析協(xié)調(diào)，進進行方案優(yōu)化，問題就就迎刃而解了了。圖19顏色區(qū)區(qū)分管線類別別圖12管線與路面圖21管線與地下下車道由于RRevit模型具有良好的兼兼容性，使得得它的模型能能夠直接或者稍微微簡化下就能能傳遞給分析析軟件，節(jié)省省了以往需要要在分析軟件件中重復建模模的步驟，分分析的結果也也能更快的回回饋到設計，能夠及時對方案作出調(diào)整，極大的提高了工作效率。AutodeskEcotect是本項目中使用的最主要的分析軟件之一。圖22各類氣象條條件模擬圖23道路流明分分析案例二：曹妃甸甸生態(tài)城水上上會館曹妃甸生態(tài)城水水上會館項目目位于河北省省唐山曹妃甸甸渤海海岸上上，濱海大道道南側內(nèi)海中中，距濱海大大道僅1500米，地處處生態(tài)城核心心區(qū)。水上會會館由曹妃甸甸國際生態(tài)城城管理委員會會籌建，與地地塊內(nèi)游船碼碼頭等設施有有機結合，旨旨在提供一個個集餐飲、廚廚房、游艇俱俱樂部、國際際會議等功能能、并能同時時容納3000人標準的的接待場所。曹妃甸生態(tài)城水水上會館主體體建筑形象靈靈感來自芙蓉蓉花，交流共共享大廳為中中心花蕊，設設置茶室，餐餐飲、廚房、游游艇俱樂部、會會議等功能則則由四片花瓣來表現(xiàn)，四瓣瓣之間設室外外觀景平臺。圖1曹妃甸生生態(tài)城水上會會館芙蓉花外觀造型象征芙蓉花瓣的的建筑外表面面向內(nèi)傾斜，和和有相似傾斜斜角度的游船船位于同一視視線平面。建建筑外飾面主主要采用玻璃璃幕墻和鋁板板幕墻，體現(xiàn)現(xiàn)建筑的現(xiàn)代代感，作為花花蕊的大廳（茶廳）屋頂材料則則使用ETFFE氣囊膜，體體現(xiàn)通透性，與與海水的形態(tài)態(tài)和海邊舒展展開闊的景觀觀氛圍相協(xié)調(diào)調(diào)。圖2Reviit中的模型渲渲染圖BIMM綻放而出的的芙蓉花一、應用概況項目在前期階段段就開始應用用BIM技術，從方方案開始即在在Revit中建立了建建筑、結構專專業(yè)的模型。建建筑外形有一一定的特殊性性，由于花瓣的建建筑底面輪廓廓和頂面輪廓廓為不平行的的橢圓，所以以外立面幕墻墻成不可解析析的空間曲面面，給幕墻分分割造成了一定的困難難。公司采用Revit軟件中的體體量工具建模模，以滿足建建筑表現(xiàn)的效效果要求，而且一些關鍵鍵的建筑物控控制點精度也也很高，完全全能夠滿足結結構和機電專專業(yè)后期建模模以及出圖的的要求。項目采用了中心心文件共享的的模式進行接接下來的擴初初和施工圖設設計，各專業(yè)業(yè)在同一個中中心文件上進進行建模操作作，用工作集集的方式控制制各自的工作作范圍。項目目的擴初圖紙紙和施工圖都都是在三維BIM模型的基礎礎上，利用RRevit平臺直接出出圖的，全程未采采用其他二維維繪圖工具，最最后用少于計計劃的時間完完成了擴初和和施工圖，比比傳統(tǒng)二維出出圖的方式更更好、也更快快。在BIM模型的的基礎上，我我們進一步完完成了建筑性性能分析（日日照、光環(huán)境境、聲環(huán)境、風風環(huán)境等分析析），管線綜綜合，工程量量統(tǒng)計，施工工方案分析，四四維施工模擬擬等工作。依依據(jù)分析結果果，進一步優(yōu)優(yōu)化了方案。二、協(xié)同設計計與出圖1.全新協(xié)同同模式現(xiàn)代建筑設計集集團一直走在在技術的前沿沿，集團目前前已經(jīng)擁有比比較成熟的基基于ACA的二維協(xié)同設計平平臺，在提高設計品品質(zhì)方面發(fā)揮揮了重要作用用。對于必將將啟用的三維維協(xié)同設計平平臺，公司更更是異常重視視，已經(jīng)開始始在公司內(nèi)建建設基于Revit系列軟件的的三維協(xié)同設設計平臺，并并對個人軟硬硬件配置進行行升級，如千兆局域網(wǎng)網(wǎng)和BIM專用高性能能服務器。項目采用共享中中心文件的協(xié)協(xié)同方式，允允許多人同時時對模型進行行操作，同時時完成建模、校校對、出圖的的工作，有別別于以前各專專業(yè)必須互相相提資后才能展開2D設計的模式?，F(xiàn)各專業(yè)可可以齊頭并進進，且每個專專業(yè)都可安排排多位工程師師同時進行工作，各工種人員的的工作成果都都可以即時地地反應在其他他人的屏幕上上，極大地提提高了工作效效率。圖3由各專業(yè)業(yè)工程師共同同建立的整體體模型2.可視化設設計根據(jù)建建筑特異造型型，合理劃分分功能分區(qū)。交交流共享大廳廳設置在中心心花蕊即茶室，餐飲飲、廚房、游游艇俱樂部、會會議等功能則則設置在四片片花瓣，四片片花瓣之間設設室外觀景平平臺。圖4曹妃甸甸生態(tài)城水上上會館建筑外外形圖5建筑內(nèi)部部功能劃分建筑品品質(zhì)要求外飾飾面重點體現(xiàn)現(xiàn)通透性，并并與海水的形形態(tài)和海邊舒舒展開闊的景景觀氛圍相協(xié)協(xié)調(diào)，因此花花蕊的大廳屋屋頂材料采用用了ETFE膜，花瓣部部分巧妙利用用橫梃功能，在在弧面上建了了可調(diào)角度的的百葉，模擬擬不同的日照照效果。經(jīng)過過可視化的展展示，業(yè)主最最終選擇了這這種內(nèi)百葉的的方案。圖6花蕊大廳廳屋頂圖7完全可視化化的效果對比比結構專業(yè)計算的的結果顯示必必須在靠近入入口處的柱子子之間增加人人字支撐，但但是業(yè)主對其其美觀性提出出了質(zhì)疑，為了讓業(yè)主有個更加加直觀的視覺覺感受，我們們在入口處設設置了相機并并進行了真實實的渲染，最最終表明這種種處理方式是是可以接受的的。圖9增加支撐撐后的效果模模擬 圖8近入口處處結構渲染圖圖出圖曹妃甸水上會館館項目施工圖圖設計完全基基于BIM模型，通過過剖切三維模模型，在視圖圖上添加必要要的標注來完完成施工圖紙紙，對于比較較復雜的節(jié)點點，則同時添添加三維示意意圖，這樣的的出圖效果不不僅符合常規(guī)規(guī)二維設計方方式對合格施施工圖的要求求，同時三維維示意圖的表表達能更好地地指導施工放放樣，真實表表達設計師的的意圖。圖9建筑剖面和和三維模型圖10分縫處的的復雜節(jié)點圖11結構柱腳腳節(jié)點圖12關鍵節(jié)點點詳圖圖13花瓣機電電平面圖工程量統(tǒng)計在曹妃甸水上會會館項目中，我我們首次嘗試試了用BIMM方式進行工工程量統(tǒng)計，同同時也請造價價工程師用傳傳統(tǒng)方式進行行工程量計算算。通過比較較，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)二者工程量量統(tǒng)計誤差僅僅在5%以內(nèi)。Revit系列列軟件中構件件都是參數(shù)化化的，很多構構件本身就已已經(jīng)攜帶一些些工程量方面面的信息參數(shù)數(shù)并且能夠自自動統(tǒng)計，但但這些參數(shù)并并不符合現(xiàn)有有的工程量清清單計價規(guī)范范，而且構件件的分類和布布置也與計價價規(guī)范不完全全相符。在項項目中，我們們對構件族參參數(shù)進行編輯輯優(yōu)化，使其其符合現(xiàn)有規(guī)規(guī)范，且布置置構件時依照照一定的方式式，使之符合合施工的實際情形，最最終得到了合合理的統(tǒng)計結結果。圖14基于計價價規(guī)范添加工工程量參數(shù)圖15自動形形成符合規(guī)范范要求的工程程量統(tǒng)計表格格圖16統(tǒng)計結果果的比較四、建筑性能分分析曹妃甸甸水上會館項項目按照業(yè)主主的要求，需需體現(xiàn)“低碳、綠色色、節(jié)能”的理念，因因此公司參照中國國“二星級綠色色建筑”的標準進行行設計。我們們不僅直接在Revit中進行陰影影與視角效果果模擬，同時時還將不同的的方案模型導導入AutoodeskEcoteect及其他他相關分析軟件中進行日日照分析、采采光分析、聲聲學分析、風風環(huán)境分析等等。日照、采光、照照明、遮陽分分析玻璃幕墻及中庭庭屋頂ETFFE膜的應用用，使得水上上會館室內(nèi)可可以利用自然然采光的時間間很長，尤其其中庭更是達達到95%以上。考考慮到夏季太太陽輻射會很很強，會增加加空調(diào)負擔，因因此我們在外外玻璃幕墻和和中庭屋頂做做活動百葉遮遮陽，不僅美美觀而且節(jié)能能。圖17Reevit模型導入AuutodesskEcotecct中進行各各項分析圖18Reevit中對對小會議室室室內(nèi)采光進行行模擬中庭海景可視度度分析：從分析析圖中可以看看出，中庭景景觀視線較好好，大部分區(qū)區(qū)域都可以透透過朝向海面面的玻璃幕墻墻看到海景，基基本上沒有死死角，中心偏偏北可見景觀觀范圍最大。圖19中庭海景景可視度分析析空調(diào)負荷、屋頂頂太陽能輻射射分析唐山太太陽能資源較較為豐富，屋屋頂面積的太太陽能輻射量量累計可達到50000MJ/M22每年。如果果在屋頂設置置太陽能系統(tǒng)統(tǒng)，每年可以以利用的太陽陽能為1255GJ，按照照平均轉(zhuǎn)化效效率18%計算，可可以轉(zhuǎn)化為11.25萬度度電。