BIM技術在某大型購物中心地庫的設計應用研究

劉春艷

(北京建設數字科技股份有限公司，北京 100048)

BIM技術在某大型購物中心地庫的設計應用研究

劉春艷

(北京建設數字科技股份有限公司，北京 100048)

以北京某項目為背景，討論通過在設計階段引入BIM技術解決大型購物中心地下停車場建筑工程及標識導視、交通等專項設計中經常出現的設計問題，介紹BIM在各專業設計糾錯、機電管線綜合、凈高分析、車位評估以及標識導視設計等方面的應用。

BIM； 地下車庫； 建筑設計； 標識導視設計； 交通設計

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.06.21

引言

作為疏解北京人口的一項重要措施，北京五環內限制新建大型商業辦公等大型人員密集場所，今后越來越多的購物中心將聚集在郊區。對于這些購物中心來說，私家車將成為重要的交通出行方式。目前很多購物中心更多關注地上商業空間品質，忽略了地下停車空間，造成了顧客停車不易，找車更難。因此購物中心停車場的配置對顧客而言將是購物體驗感的重要組成部分[1]。

大型購物中心地下除了地下停車場，功能上通常還會設置地下商業、各類設備機房、商業庫房等。除了傳統的建筑、結構、水、暖、電、智能化設計，還有精裝、導視、交通、燈光等專項設計。多專業設計協同需求及有限的設計周期，導致設計圖紙中問題較多，現場施工過程中設計變更數量多、金額大，項目質量控制難度大。本文以某項目為例，討論BIM技術在大型購物中心地庫工程及導視設計的適應性研究。

1 項目工程概況

北京某項目位于北京市大興新城核心區，與地鐵4號線生物醫藥基地站一體化設計，集購物、餐飲、娛樂、休閑于一體的高品質購物中心，項目建面24×104m2，其中地上4層地下3層。本項目地下功能復雜，車位多，交通壓力大，多專業協同設計需要統一信息平臺。因此，在施工圖設計階段之初就引進某大型設計集團，為本項目設計工作提供BIM咨詢工作。并依據項目特點及實際需求，設定“建筑工程優化”和“導視設計優化”兩大板塊為工作重點。其中建筑設計優化主要包括：方案可視化、設計校核、管線綜合、凈高分析、車位評估這五項重點應用。標識導視設計優化主要包括：地庫動線分析與優化、地面、墻面標識優化和吊牌標識優化。

2 BIM工程優化工作流程

在本項目中，我們針對BIM工作流程進行了適當的優化，優化后各參與方的職責如圖1所示：

圖1 各參與方職責

3 建筑工程優化

3.1 可視化交流

BIM技術的特點之一就是三維可視化。原本二維的、抽象的圖紙，通過搭建BIM模型，轉換成為三維可視化模型。之前看一個復雜的節點，不僅需要看設計說明文字、平面圖、剖面圖詳圖等，更要參考多專業圖紙。通過BIM模型，可以將所有圖紙信息通過信息構件的形式生成信息模型，一個模型包含了上面所有信息。大家在方案交流的認識就是在同一平面基礎上，避免了因圖紙局限導致的溝通障礙，大大提升了整個項目全過程的溝通效率[2]。

3.2 設計校核

圖2 二維圖紙與三維模型對比

在施工圖設計階段，由于商業項目設計周期短且多專業交叉，設計圖紙質量問題較多，比如建筑結構不交圈、機電平面圖與系統圖詳圖不符等多種設計問題。這種問題如果不及時解決，會嚴重影響施工進度和成本。通過BIM技術，該項目分層分專業建造BIM模型，通過模型搭建，能夠有效地發現平立剖及詳圖等不一致的地方，發現后通過設計協同加問題報告的形式，將問題反饋給各專業施工圖設計師，修改設計圖紙，達到提升設計質量的目的。本項目在設計過程中進行了多次工作站模式，BIM設計師與施工圖設計師一起工作校核，從而避免了大量設計變更。截止到該項目開業，由于圖紙自身錯漏碰缺產生的變更數量與其他同類項目比較，減少了70%的變更數量，為甲方節約了大量成本。

3.3 管線綜合

二維管線綜合又稱“疊圖”，從名稱就可以看出，是將各專業平面圖疊在一起進行管線綜合排布。對于建筑形式簡單，機電管線稀疏的項目，這種方法尚可勉強勝任工作，但是對于大型購物中心的地下停車場而言，在大量高低梁、斜梁密布，一條管廊動輒幾十根管線的情形下，顯然已完全無法滿足精細化設計的需求了[3]。

而BIM軟件REVIT發揮了在模型出圖方面的優勢，可以將各專業模型搭建好后進行管線綜合工作，然后直接出剖面圖、管綜平面圖，大大節省了管綜的時間和提升了管綜的精度。圖2為基于二維CAD設計的管終圖紙和BIM管線綜合模型。

3.4 凈高分析

對于購物中心而言，滿足一定凈高，從而保證購物體驗感則是所有商業運營方的共性需求。購物中心地下主要包含停車場、車道和機房以及部分商業等功能區域。傳統圖紙凈高分析通常根據設計師經驗，每個重要走廊選擇一個點位，繪制剖面圖。這種凈高分析有以下幾個弊端：

(1)以點代面

一般一層3×104m2的地下室，施工圖設計單位會繪制十幾個剖面。一個走廊一般只有一個剖面。而機電管線、建筑、結構的復雜性因素，只通過繪制部分剖面無法準確得出一個走廊的真實凈高情況；

(2)平面剖面不一致

在以往實際項目中經常發現，剖面所表述的建筑結構機電情況與平面圖并不一致，常常出現平面圖的專業系統在剖面中漏畫，或者一些斜梁協助，在剖面中沒有考慮。這些因素都會導致剖面圖信息的不準確，得出的凈高分析往往與真實情況存在較大誤差。而BIM模型搭建相當于在電腦中根據設計圖紙進行的虛擬建造，三維管線綜合不是考慮某些關鍵點，而是通盤考慮，所以得出的凈高分析準確度要遠高于僅在二維平面上做出的凈高分析。

3.5 車位評估

這里所說的車位評估主要針對地下車庫停車以及取車的分析。在地下柱網設計時，設計都會結合使用需求并考慮成本來設置合適的柱網間距。但從以往的案例中我們不難發現，地下車庫停車取車難時有發生，除了柱網設置不合理外，更多情況下是一些其他因素干擾導致的。比如：由于車位緊鄰各種風機房從而影響旁邊車位的凈高； 由于消火栓布置不合理擋住車門開啟； 個別車位緊靠墻邊，缺少停車余地； 由防火卷簾的安裝占據車位空間； 車位正中間有集水坑，影響觀感等等[4-5]。

結合BIM三維直觀可視，數據準確的特點，我們可針對性地進行全面車位分析。在設計階段就保證我們后期每個車位的良好的使用情況，比如柱間距為5 300mm。為驗證大尺寸車型的車位使用情況，BIM咨詢團隊通過模型進行了模擬驗證，動畫中模擬車輛為豐田SUV及保時捷911。車型尺寸分別為4 650mmx1 825mmx1 690mm和4 550mmx1 808mmx1 310mm。結論為： 1 800mm及以下車寬車型進出車位無影響。1 800mm至1 900mm車款車型進出車位有一定影響但仍能正常進出。超過1 900mm車寬的車型進出車位及車門開啟均有較為嚴重影響。

圖3 BIM車位分析對比

4 標識導視優化

4.1 標識分類

地下車庫標識按照安裝位置主要可以分為四類：墻面標識、地面標識、柱面標識、吊掛標識。

4.2 常規標識導視設計的弊端

目前導視設計中因為規劃設計理念落后、設計手段限制、設計流程不合理等因素。購物中心停車場標識系統存在較多問題，如停車難、找車難，流線混亂，找不到出口等。主要表現標識的布點規劃、標識的外觀造型設計、標識的版面信息內容及展示性、環境照明和標識尺寸這幾個方面[6]。

(1)動線規劃不合理

受到平面布局的影響，B1層的停車區域呈現啞鈴型，在做平面柱網布置時，在較為復雜的位置未考慮個別柱子對動線的影響，導致車量在部分重要路線需要急轉彎。

(2)車流動線上標識缺失

在停車場標識系統設計中，在行車關鍵路徑要有清晰持續的標識指引幫助駕駛員迅速找到目標區域，相反，關鍵點位的標識缺失會造成購物者的困惑。

(3)標識信息密度不均衡

當駕駛員在進入停車場、下車尋路過程中，會發現不同的位置，標識布點的數量不盡相同。道路上標識間隔大，停車場標識密度大，下車尋路時標識密度更大，離開停車場標識密度變小。標識信息的缺失會產生問題，標識信息密度過大也會產生問題[7]。

(4)停車場標識點與動線矛盾

標識布點，要點線面結合，導視牌是點，導向標識是線，樓層平面索引是面，通過平面的標識構筑一條立體的動線。按照車、人的行為節點布置標識，在需要標識的地點和時間來布置適當的標識。標識布點的管件在于動線分析。標識布點不合理，會導致車流動線與客流動線出現沖突； 車流動線不唯一時，會造成標識布點混亂[8]。

(5)停車場標識信息不協調

大興地下停車場在空間之中有大量標識，包括車流標識和人流標識，包括地面標識和柱面墻面標識。實施過程中會發現，標識位置互相覆蓋，標識信息不符甚至互相矛盾。

4.3 BIM標識導視工作流程的優點：

(1)設計提前

借助BIM平臺，標識導視設計過程提前到施工圖深化設計階段介入，可以綜合考慮，統籌協調；

(2)BIM三維展示校正

標識導視設計通過三維模型搭建，結合施工圖設計模型，可以通過三維模型檢視標識的布置，盡早發現標識布置不合理的方面；

BIM優化前BIM優化后地面標識墻面標識吊掛標識流線優化觀感優化機電協調配色優化圖4 標識優化對比

(3)溝通效率高

在做工作成果溝通及匯報時，通過模型進行方案比較及檢查，極大提高溝通效率；

(4)提資信息全面

因為BIM模型的信息整合能力，各專業模型都可以整合在一個模型中，避免了設計時只考慮單一專業，忽視機電等專業的問題。

4.4 BIM標識優化成果展示

本項目地下車庫，三層面積共90 000m2。BIM咨詢顧問在標識設計開始介入，通過協同設計的形式，將二維標識圖紙及二維交通圖紙三維可視化，并結合施工圖設計模型，進行綜合檢查修改，提出設計糾錯修改意見。通過業主、設計、BIM顧問多方協調會的形式，確認修改方案，大大提升了設計圖紙的設計質量與標識導視的合理性及觀感，并減少了現場的施工變更，取得了極佳的經濟效益。如圖4所示。

5 總結和展望

對于項目建設而言，建筑設計圖紙的質量往往對其建設周期及建設費用產生重大影響。對于顧客體驗而言，地下車庫往往是其進入商場的第一印象。停車場中的停車、取車等行為是否合適不僅關系到地下車庫的交通秩序，也關系到顧客的購物體驗。

因此，高質量的建筑設計及標識導視設計就顯得尤為重要。停車場建筑、結構、機電、標識導向設計作為項目整體設計中的重要組成部分。以往項目中，各專業設計協同工作往往完成度不理想，導致大量設計圖面問題在僅通過二維圖紙很難發現。需要在施工階段進行修改調正。BIM三維設計技術的出現，為傳統建筑設計、標識導視設計及交通流線設計出現問題提供了可靠的解決方案。本研究通過對傳統設計中典型問題的分析，結合BIM技術在建筑設計優化、標識導視設計優化中的應用點分析，為解決類似問題提供了一個全新的解決方案。

綜上所述，停車場設計的不僅和建筑、結構、機電、標識導視設計等密切相關，還和交通分析、照明分析、人流分析等密切相關。建立多專業的BIM設計協同平臺，應用BIM工具做出更好的設計作品，值得我們進一步探索和研究。

[1]徐志慧.淺析駕駛員情緒因素對行車安全的影響[J].科學時代,2013.

[2]時春霞.BIM技術在大型地下車庫中的應用[J].低溫建筑技技術,2016.

[3]叱誠，潘曉東，陳麗燁.城市商業廣場地下停車場交通設計若干理念[J].交通科學與工程, 2011.

[4]張振靈.淺談地下車庫交通美觀性設計規劃標示[J]. 工程建設標準化, 2015(4).

[5]董智年，魯大偉.住宅小區的地下車庫設計[J].四川建材, 2011.

[6]張躍騰.大型停車場標示導向系統設計研究[D].東華大學,2014.

[7]向帆.城市標識的現存問題及解決方法[J]. 廣告大觀,2010.

[8]俞泳，盧濟威.廣場地下車庫與城市行為[J]. 城市規劃學刊, 1998(6).

Research on Application of BIM Technology in the Design of Underground Parking of Shopping Center

Liu Chunyan

(BeijingConsmationScience&TechnologyCo.,Ltd.，Beijing100048，China)

Based on a project in Beijing, this article discusses application of BIM technology in solving the specific design phase problems ofthe underground parking of largeshopping center construction project, identification guide and traffic etc.This article introduces the application of BIM in various professionals design and error correction, electromechanical pipeline integration, net height analysis, parking space assessment and guidance logo design etc.

BIM; Underground Parking; Architectural Design; Guidance Logo Design; Traffic Design

國家科技支撐計劃課題“建筑行業設計服務共性技術集成平臺研發與應用”(編號2014BAH25F01) 【作者簡介】 劉春艷(1976-)，女，碩士，高級工程師，主要研究方向：BIM信息化和建筑設計管理軟件交付和在線服務模式。

TU17

A

1674-7461(2016)06-0111-05