项目挑战及解决方案-BIM数据集成驱动可持续设计

1.BIM在此项目前期方案阶段的应用

（1）方案设计 Vasari是一款简单易用、专注于概念设计的应用程序，可以自由创建和编辑形体，并快速获得分析数据，从而得到最优、最有效的方案设计。Vasari采用和Revit相同的BIM引擎及工作界面，创建的体量模型可无损地导入Revit进行深化设计，同时集成了基于云计算的分析工具，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（图8-3）。在方案设计之初，利用该软件可以快速创建多个不同思路的参考模型，以便进行深入比对。

图8-3 Vasari分析

（2）绿色计算 使用Vasari中的BIM模型进行绿色计算，对建筑所在地的气象数据、太阳辐射、干湿球温度、建筑舒适度、被动技术应用、采光、能耗、声环境及热环境等进行分析（图8-4～图8-7）。分析结果可以为绿色节能设计提供有力的支持和参考依据，并根据分析结果对BIM模型进行进一步修改整理，实时调整设计方案，使得方案的设计过程相较过去更加理性科学。

图8-4 月冷负荷分析

图8-5 年碳排放量分析

图8-6 月热负荷分析

（3）节能分析 采用CFD技术可以对办公楼屏蔽机房（图8-8）进行温度分布分析和风环境分析、热舒适性模拟，通过改进建筑外窗的位置、大小、室内空间分隔等，保证住户在室外气象条件满足自然通风的时间段能够利用自然通风来满足室内的热舒适性要求，以达到节约能源和提高人体舒适性的目的。最终得出三套方案，如图8-9～图8-11所示。

图8-7 月风玫瑰分析

图8-8 屏蔽机房

图8-9 方案一

图8-10 方案二

图8-11 方案三(www.xing528.com)

根据方案一，24°环境温度范围符合机房要求，如图8-12所示。

根据方案一，测得室温局部最高温度为40°，满足机房要求，如图8-13所示。

图8-12 机房环境温度

图8-13 机房局部最高温度

2.BIM在施工阶段的应用

建筑、结构、给水排水、电气、暖通等各个专业，全部利用Revit完成了BIM模型的建立与施工图设计，图纸由Revit生成。在设计的过程中，Autodesk公司BIM平台的优势和问题也逐步显现出来。各专业出详图如图8-14所示。

同时在项目中，还建立了族，为以后的项目顺利开展奠定了基础，如图8-15所示。

图8-14 各专业出详图

图8-15 各精细化族

（1）协同设计 本项目各专业间同时在一个中心文件中建立模型、完成施工图设计。实时更新模型，同步修改，同时完成，以实时协同的方式取代了过去落后的阶段式协同方式（每隔一段时间各专业相互对图），极大地减少了对图、改图的工作量，避免了大量的重复性劳动，减少了许多制图过程中容易出现的低级错误，并且能够提前暴露大量实际施工中会遇到的各类问题，减少了施工及现场配合的难度，在建筑的全生命周期中节省了大量的时间和人力成本。但单纯考核设计周期时，随着项目的复杂程度提高，相应的设计时间必然会成比例增加，一般条件下应适当延长项目周期。

（2）模型联动 在Revit模型中一处改动，平立剖面处处即时更新，图纸页码、详图索引编号均可自动生成，为图纸的修改提供了很大的方便，使得工作效率及制图的准确度显著提升。应用三维的可视化设计，使得建筑师和各专业工程师能够从之前二维抽象的平立剖面中解放出来，转换思路，用三维的思考模式完成建筑设计，让项目的每位参与者都能够站在更加宏观的角度理解、掌控建筑。

（3）管线综合 随着建筑物规模、造型和使用功能的日趋复杂，管线综合及碰撞检测在设计过程中也变得越来越重要。利用Revit搭建BIM模型并进行碰撞检测，能够很方便地在三维环境下发现设计中的各种碰撞冲突，及时排除过去只有在项目施工过程中才会遇到的问题，显著减少了后期图纸的修改量以及现场施工配合的成本，并有利于控制及保证施工进度。本项目本身管线内容并不多，虽然完全使用Revit建立了模型，但遇到的问题也只能算抛砖引玉，还需要今后进一步的实践积累（图8-16）。

图8-16 管线综合

（4）分工变化 在Revit中采用工作集的工作模式，各专业都在同一个中心文件中工作，这种方式势必打破了原先以图纸内容划分工作范围的工作模式，根据实践经验可以初步按模型与节点详图分工，模型部分又可以按构建类型分工，或按建筑的不同分区分工替代之前的分工方式。在新的模式下，每个人不再管中窥豹似的局限于平面或是剖面，而是放眼整个建筑，每处操作或修改都会对其他人的工作带来实质上的影响，使得项目参与者在完成自己工作的同时，也在为他人检查设计错误。

（5）文件管理 设计文件由之前分散在各设计师手中转变为集中整合在中心文件内，同时中心文件也会在各个项目参与者的计算机内留存有文件备份，将数据风险降到最低。项目总工程师和专业负责人可以随时查看整个项目的设计条件与完成程度，检查错误，并可根据工作集立刻确定责任人。在Revit中大量的工作集中在如何按照实际施工的成果在计算机中建立BIM模型，而不是过去的单纯绘制图纸，出图只是最终建模过程结束后的附加工作而已，在建模过程中不可能随时随地输出满足校对深度的图纸，这种新的工作及管理方式必然改变了原先分阶段审图的模式，也对校对、审核、专业负责人及总工程师提出了新的要求，他们的管理工作原则上也应该在模型中完成。

（6）统计数据 在Revit中建立的BIM模型包含了各种工程信息数据，借助BIM平台强大的统计能力，可以自动生成图纸目录、门窗表、防火分区面积表、材料做法表，并且能够实时更新，使设计师不再被这些枯燥耗时的数据统计束缚手脚，节省了大量时间。同时，利用BIM模型可以精确统计工程中各种材料的用量，配合市场价格可以得到比以往更加准确的造价结果，节约投资，为业主提供更高水平的服务。