华艺设计：城市规划案例及BIM技术应用

1.世博馆——德国馆

（1）项目概况

德国国家馆属于世博会场馆类建筑中的国家自建馆项目，地块面积约6000m²，总建筑面积约6000m²。由德国Schmidhuber+Kaindl原创设计，现代集团作为当地合作设计单位负责施工图深化。整体建筑由位于12m标高的Z字形展厅、内设三层回廊的圆形剧场、紧贴地块南侧呈倒T形的四层辅助用房（包括计算机机房、办公区、VIP区、厨房及餐厅区等）组成。展厅部分是空间桁架，由29根圆形钢柱支撑，多功能演示厅是单独的建筑体量，由24根钢斜柱及若干环梁组成受力体系，并在第三层回廊的高度与展厅相连。整体空间关系比较复杂，但流线设计合理，如图6-10所示。

图6-10 德国馆西北角视图

（2）技术难点和BIM应用的突破点

该项目存在多重难点：展厅与剧场两个大体量的仰合，在技术上如何实现；建筑如何与结构配合；结构又如何与设备配合；第三部分辅助用房的设计如何实现；此外，世博会要求设计一个宽敞的通道供观众排队，两大体量与通道如何与辅助用房衔接，包括衔接部分保温、防水等方面的考虑；在体量内部，上下贯穿的大结构柱如何与下部空间关联。德国馆结构示意图如图6-11所示。

图6-11 德国馆结构示意图

针对以上难点，德方设计了三明治式的复杂层次，剖面由内而外依次为内板与内装饰层、钢结构、外板、外包模，钢结构又部分地穿出外板与外包模相连接，各层假如横平竖直，可以在平面图上描绘，但实际是一个在空间中起承转合的结构，虽然也都是直面，但很难用二维投影表达清楚。现代设计组基于BIM方法和Revit软件，采取了这样的设计流程：在犀牛模型基础上，先为建筑定出外表面和若干控制尺寸、体表结构，然后建模，建模以后计算杆件大小。模型务必准确，内板、钢结构和外板三层方能紧密贴合。同时进行空调设备的规划。从投资控制、施工监理到项目管理各环节，都离不开建筑信息。BIM实现建筑的外部集成，包含建筑中所有的信息参数，从设计到使用，直至使用周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中。因此不仅设计团队，还有财务、施工、管理等各种职能部门都要基于BIM协同工作，如图6-12所示。

图6-12 德国馆建筑剖面

（3）借鉴意义

对于可持续设计，首先在于技术发展的可持续。公司的技术质量部积极推进技术发展，包括三维设计，改变设计人员习以为常的工作方式，发展贴近我国国情的BIM，都不是一朝一夕之功。BIM为设计师提供了新的工具，能更好地表现建筑师的空间创意，尤其是在平面二维没有办法表达的情况下，就必须借助三维软件进行设计。

2.济南中海广场——全设计周期的BIM应用

（1）项目概况

济南中海广场寰宇城项目地处济南市中心城区南部，项目建筑面积17.8万m²，其中中海广场共33层，属于办公楼；寰宇城共4层（局部3层），属于商业楼。此项目地上建筑功能为商业、办公，地下为地下车库和设备用房。项目开发创造城市中心经济新活力，开发高标准写字楼和高档次的商业，定位城南新地标。如图6-13所示。

（2）全设计周期的BIM应用

①方案设计阶段的三维信息化。对场地的分析是一切设计思路的最根本来源和最有力的依据，而通常情况下，在前期方案阶段，华艺设计难以取得有效的地形数据，实体地形模型不仅花费大量物力，同时还难以达到精细化数据要求。通过AutoCAD Civil D、Au-todesk Revit等软件与Google地图、规划设计文件相结合，实现了方案初期准确的地形数据模型搭建，以及更合理的场地数据分析，为方案设计打造了一个良好的开端，如图6-14所示。(www.xing528.com)

图6-13 济南中海广场

图6-14 三维信息化

②能量分析。Autodesk Project Vasari是一款和Autodesk Revit结合非常好的能量分析软件。为了考量方案设计的低碳性、舒适性、合理性，完成主体概念体块方案后，华艺设计

将Autodesk Revit体量模型及相关设备选型和地理信息导入Autodesk Project Vasari，然后借助Autodesk Project Vasari的应用，自由地调整和编辑形体，并快速获得分析数据，从而得到最优、最有效的方案设计。同时，无须打断工作流即可在云端进行绿色设计分析，查看丰富的、可视化的能耗分析，并进行对比；模拟太阳辐射、日照轨迹、风环境模拟等各种能量分析，这对方案的比选起到很大的作用，如图6-15所示。

图6-15 能量分析

③方案阶段AIM快速可视化模拟与分析。传统方案阶段的三维动画演示往往需要付出很大的人力代价。Autodesk Infrastructure Modeler软件提供了快速搭建规划信息和三维演示的功能。为华艺设计与甲方创造了直观的中期沟通环境，业主也参与到方案选择中来，明确地看到方案设计的真实状况，提出更有效的要求和建议，设计师们也能够更好地听取甲方意见，如图6-16和图6-17所示。

图6-16 场地周边坡度分析

图6-17 BIM模型剖视图

④施工图设计阶段的应用。a.方案数据的传承。方案阶段的模型在施工图设计阶段得到了良好的传承，这相对于传统的设计方式无疑减小了项目深化的数据损失。b.协同设计。在利用BIM技术进行施工图设计的过程中，各专业通过链接模型、合理划分工作集等协作方式真正实现了工作内容“分包到人”的目的。在提高协作效率的同时，由于直观的设计方式，减少了错误发生的概率，自然也大幅度提高了协作设计的质量。c.工程统计和计算。根据华艺设计针对BIM设计方法所制定的标准进行BIM模型的搭建，可以快速、准确地对BIM模型中的构件数据进行分类、统计和计算。这大大节省了重复工作的时间，让设计团队可以将注意力更加有的放矢地投入设计的合理性和正确性上，产出更高质量的设计成果，如图6-18所示。

图6-18 管线模型

（3）借鉴意义

在济南中海广场寰宇城项目中，全设计周期的BIM技术应用使项目的设计成果达到了一定的高度。BIM所带来的变革也让香港华艺设计顾问（深圳）有限公司更有效地降低了设计运行的成本，更有力地保障了工程设计的质量，更进一步提高了客户的满意程度，为企业的发展迎来了新的契机。同时，BIM技术的应用，使得方案设计本身更科学化、理性化，各专业通过BIM设计所获得的零距离配合也能提高各专业设计人员对项目及各自专业的理解及实践水平。