BIM在设计阶段的应用成果

（1）设计阶段BIM规划

BIM的价值在于应用，BIM的应用基于模型。

设计阶段的BIM实施目标为，利用鸿业BIMSpace软件完成建筑、给水排水、暖通、电气各专业的RIM设计工作，探索BIM设计的流程，提升BIM设计过程的协同性和高效性。其主要实施内容如下：

①可视化设计：基于三维数字技术所构建的BIM模型，为各专业设计师提供了直观的可视化设计平台。

②协同设计：BIM模型的直观性，让各专业间设计的碰撞直观显示，BIM模型的“三方联动”特质使平面图、立面图、剖面图在同一时间得到修改。

③绿色设计：在BIM工作环境中，对建筑进行负荷计算、能耗模拟、日照分析、CFD分析等环节模拟分析，验证建筑性能。

④三维管线综合设计：进行冲突检测，消除设计中的“错漏碰缺”，进行竖向净空优化。

⑤族库管理平台：族库管理平台方便设计师调用族，同时，通过管理流程和权限设置，保证族库的标准化和族库资源的不断积累。

⑥限额设计：需要借助成本数据库中沉淀的经验数据，进行成本测算，将形成的目标成本作为项目控制的基线，依据含量指标进行限额设计。

（2）设计阶段工作流程

设计阶段利用鸿业一站式BIM设计解决方案BIMSpace进行建筑、给水排水、暖通、电气各专业的设计、建模工作。同时，结合iTWO软件的模型冲突检测功能和算量计价模块，在设计过程中进行限额设计、修改优化设计方案。具体工作流程如图6-46所示。

图6-46 设计阶段工作流程

（3）设计阶段建模规则

考虑到与iTWO软件的算量模块对接，iTWO模型规则按照清单算量规则，鸿业编制了《鸿业iTWO建模规范》，规范部分目录如图6-47所示。根据规范建立的模型，导入iTWO软件中可以快速进行三维算量和计价。

图6-47 建模规范部分目录

（4）基于BIM的工程设计

1）准备工作。

①建立标准。建模标准的制定关系着设计阶段的团队协同，也关系着施工和运维阶段的平台协同和多维应用。其基本内容包括：文件夹组织结构标准化，视图命名标准化，构件命名标准化。

利用鸿业BIMSpace中的项目管理模块，在新建项目的时候，会对项目目录进行默认配置。默认的项目目录配置按照工作进程、共享、发布、存档、接收、资源进行第一级划分，并且按照导则的配置，设定好了相应的子目录。后续备份、归档、提资等操作，都默认依据这个目录配置。

②建立环境。建立创建BIM模型的初始环境，其主要内容包括：定制样板文件，管理项目族库。

资源管理实现对BIM建模过程中需要用到的模型样板文件、视图样板、图框图签进行归类管理。通过资源管理可以规范建模过程中用到的标准数据，实现统一风格，集中管理。主界面如图6-48所示。

同时鸿业的族立得提供族的分类管理、快速检索、布置、导入导出、族库升级等功能。利用内置的本地化族3000余种，10000多个类型，实现族库管理标准化、自建族成果管理和快速建模。软件界面如图6-49所示。

图6-48 鸿业资源管理软件界面

(www.xing528.com)

图6-49 鸿业族立得软件界面

③建立协同。BIM是以团队的集中作业方式在三维模式下的建模，其工作模式必须考虑同专业以及不同专业之间的协同方式。建立协同的内容包括：拆分模型、划分工作集以及创建中心文件。

2）建筑设计。利用Revit平台的优势，借助鸿业BIMSpace中的乐建软件，进行可视化、协同设计。

鸿业乐建软件根据国内的建筑设计习惯，在Revit平台上对整个设计流程进行了优化，同时将国内的标准图集和制图规范与软件功能结合，让设计师的模型和图纸能够符合出图要求。这样，减少了设计师学习BIM设计的学习周期，同时也提高了设计效率。

考虑到建筑模型在施工阶段的应用，鸿业乐建软件中还提供了构件之间剪切关系的命令，方便施工阶段的工程量计算。

3）机电设计。由于Revit平台在本地化方面的不足，比如模型的二维显示、水力计算等均不满足国内的规范要求，致使国内大部分机电专业的BIM设计还停留在进行管线综合、净空检测等空间关系的调整上，并没有进行真正的BIM设计。

本工程决定使用在Revit平台上进行二次开发的鸿业BIMSpace的机电软件进行设计。该软件针对水暖电专业的设计，从建模、分析到出图做了大量的本地化工作，可以更方便、智能地对给水排水系统、消火栓及喷淋系统、空调风系统、空调水系统、采暖系统、强弱电系统进行设计和智能化的建模工作，帮助用户理顺协同设计流程，融合多专业协同工作需求，实现真正的BIM设计。

下面从喷淋和暖通系统两个方面帮助学员理解利用鸿业BIMSpace进行机电设计的过程。

①喷淋系统设计。在绘制喷淋系统时，用户只需指定危险等级，软件自动根据规范调整布置间距，布置界面如图6-50所示。布置完成后，鸿业还提供了批量连接喷淋、根据规范自动调整管径和管道标注的功能，方便设计师完成整个设计流程。

图6-50 喷淋布置命令

②暖通系统设计。在绘制暖通系统时，利用鸿业BIMSpace机电软件中的风系统、水系统和采暖系统模块，可以方便、快速地完成设备布置、末端连接等工作。同时，鸿业BIMSpace中的水力计算功能，可以直接提取模型信息，进行水力计算，最后将计算结果自动赋回到模型中。水力计算的界面如图6-51所示。

图6-51 水力计算界面

4）深化设计。基于BIM模型，可在保证检修空间和施工空间的前提下，综合考虑管道种类、管道标高、管道管径等具体问题，精确定位并优化管道路由，协助专业设计师完成综合管线深化设计。

由于该工程应用的BIM设计工具不只Revit平台，幕墙设计利用Catia，传统的碰撞检测软件不能满足要求。于是，该工程将全专业模型导入iTWO软件中进行碰撞检查和施工可行性验证，根据iTWO生成的冲突检测结果，调整优化模型。iTWO软件的模型检测界面如图6-52所示。

图6-52 iTWO碰撞检测

5）性能分析。

①冷、热负荷计算。利用鸿业BIMSpace中的负荷计算命令，根据建筑模型中的房间名称自动创建对应的空间类型，完成冷、热负荷计算。同时，鸿业负荷计算还可以根据用户定义直接出冷、热负荷计算书。负荷计算的界面如图6-53所示。

图6-53 负荷计算界面

②全年负荷计算和能耗分析。利用鸿业全年负荷计算及能耗分析软件（HYEP）进行全年负荷计算和能耗分析。HYEP是以EnergyPlus（V8.2）为计算核心，可以对建筑物及其空调系统进行全年负荷计算和能耗分析的软件。具体应用如下：

a.全年8760h逐时负荷计算，生成报表及曲线。

b.生成建筑能耗报表，包括空调系统、办公电器、照明系统等各项能耗逐时值、统计值、能耗结构柱状图、饼状图。

c.生成能耗对比报表，包括两个系统的逐月分项能耗对比值、总能耗对比值、对比柱状图及曲线。