基于BIM的建筑群体数字化协同管理:总控设计要素

1.整合协调

通过GIS平台进行BIM模型整合——在每个阶段的方案制定过程中,以BIM为载体,充分协调各方利益、各方规范,由政府或建设开发主要部门组建开放性的总体设计与协调过程,提出将各种最不利因素降至最低、公共利益最大化的优化方案,并随着工作阶段的推进而灵活推进。整体协调思路如图2-21所示。

图2-21　整体协调思路

2.规划控制

通过GIS开展总体设计工作,在GIS平台上绘制出6个街坊的外围建筑主体,严格遵循建筑控制线。在GIS对周边环境和城市肌理研究的基础上,确定方正连续的街区建筑立面,设计12 m高的建筑底层控制线,塑造人性化界面。临街的建筑入口的标志性构筑物一般控制在6.5 m高,产生近人尺度。整体规划控制如图2-22所示。

图2-22　整体规划控制

3.动线模拟

项目群以办公为主,辅以商业和服务业。办公人群流动时间在9:00—17:00,商业人群流动时间在10:00—23:00。通过BIM结合人工智能(Artificial Intelligence,AI)实现虚拟动线模拟,重点具体分析“共享枢纽大厅”的流线、垂直交通的效率等,如图2-23所示。

图2-23　动线与人流疏散模拟

4.停车场管理系统

项目拥有6 000多个位置的整体大环通地下车库,通过BIM进行全盘统筹,智能管理规划,对车行交通和停车进行模拟,优化出入口大小和位置,实现不同单位通过区域停车平衡,停车场、车道出入口高效集约。基于BIM开发地下车库系统,实现地下车库智能化管理,单体建筑的停车场管理系统与综合管理指挥平台进行数据交换,实现实时车位显示和区域引导、移动收费,提高地下车库使用效率,在高峰期减少无效交通,迅速疏散车辆。

5.消防空间共享

基地建筑密度高,空地少,与消防规范存在冲突:消防规范要求各高层建筑的底边至少有一个长边或周边长度的1/4且不小于一个长边长度设置消防车施救面,相应施救面设计消防登高场地;围绕各单体建筑需确保消防车畅通,同时消防单位否认了单体建筑紧邻的市政道路兼用作消防登高场的可能。在详细分析消防扑救的技术要求后,在BIM技术验证的基础上,提出相邻建筑共用消防应急环路、共用消防登高场地的策略,将地面消防应急设施整合,减少建设成本,集约建设用地。设计方案通过BIM进行模拟和技术评审,得到了项目业主的支持和相关政府主管部门的认可,消防性能化模拟如图2-24所示。(www.xing528.com)

图2-24　消防性能化模拟

6.绿化布置优化

由于本项目高密度的现状,难以实现绿化规范要求各独立项目的地块绿地率大于20%。经过总体平衡计算,明确各地块的绿地率指标,为弥补总体绿地率的不足,单体建筑确保不小于30%的屋顶绿化作为绿化补充。此外,通过BIM进行植物配置分析与优化,提高树苗栽植的存活率,同时将苗木与小市政进行协调,绿化布置优化如图2-25所示。

图2-25　绿化布置优化

7.管线协调策略

通过BIM实现各单体自身的管线设计合理性,并最终实现总体管线和小市政接口衔接。项目通过将管线设计成果整合到GIS平台,进行大范围的管线协调策略,市政管线协调如图2-26所示。

图2-26　市政管线协调

8.公共地下空间三维协同工作

世博园区会展及其商务区B片区地下空间的开发贯彻了“四统一”的基本原则,即“统一规划、统一设计、统一施工、统一管理”。将地下空间开发利用与城市建设、经济建设、市政交通设施、城市抗灾救灾以及人防工程建设相结合。因此,控制各地块地下空间设施规模、开发层数,地下空间的布局以及与轨道交通的对接接口、预留通道、公共设施的设计就显得十分重要。

一般在项目设计过程中单体项目受限于平台及技术手段,在设计协同上无法达到完全一致,在坐标、专业及功能方面的协同上,均可能会存在异步的问题。坐标异步,可能造成不同单体建筑的地下空间交接区域出现较大的误差,亦可能影响市政管线布置;各专业沟通不足或者疏忽可能会造成地下空间之间可能的设备管线冲突,功能空间流线未达到最优化设计。通过全三维协同设计,可以有效避免冲突,并提升复杂地下空间的工作效率,地下空间协调如图2-27所示。

图2-27　地下空间协调