林放
浙江省建筑設計研究院 浙江 杭州 310000
會展建筑設計的應用BIM技術,可突破各設計團隊間的信息壁壘,提高項目設計效率與設計質量,提升項目設計的完成度;BIM協同工作平臺的建設,使會展業主、設計團隊、施工團隊等動態掌握項目信息,減少項目溝通成本;會展建筑BIM模型的搭建,可實現會展建筑的“數字孿生”為運維階段實現有效的數字化應用提供基礎模型[1]。
會展建筑投入大,對設計精度及完成度要求高。項目往往除土建設計團隊外存在多個專項設計團隊,各設計團隊必須高度配合、協同設計。如某個設計團隊設計不到位、前期設計考慮不周,會給后續各團隊協同工作帶來較大返工量,易造成工程施工中的浪費現象。
會展建筑設計新穎,采用新工藝及新技術較多。會展建筑多為每個地區的地標建筑,經常采用大跨度鋼結構屋面、靈活的立面造型等復雜的建筑樣式。同時會展項目的建筑鋼結構與金屬幕墻材料量數倍于普通公建項目,材料量控制需從設計之初便開始考慮,而會展建筑面積較大,消防、空調、給排水、電氣專業規格較普通公建高,復雜的設計亦帶來復雜的管線協同界面[2]。
實際需求原則。由于BIM技術應用并非每個設計團隊能夠掌握,現階段仍在進行不斷摸索研究階段。建議根據每個會展建筑的實際需求出發配置所需的技術應用點,避免BIM技術應用紙上談兵的現象。BIM模型的深度也需要根據項目實際需求進行要求。
輔助設計原則。根據會展建筑設計不同階段的要求,選取不同的軟件進行BIM搭建,逐步建立可共享的BIM模型體系。同時每階段的設計、專項設計、設計變更建議在BIM模型內如實表達,通過管線綜合碰撞、主要效果比對、各區域凈高分析、仿真模型搭建等手段輔助會展項目設計,完善設計質量,并形成設計動態控制[3]。
項目場址分析:通過無人機傾斜攝影技術,采集會展建筑周邊真實的物理環境及場景信息,對項目場址進行仿真級分析評估,形成完整的項目周邊情況模型。并對項目周邊的道路交通情況進行合理的分析,合理組織交通方式。
概念方案分析:結合數據模擬軟件進行分析,通過結合ecotect analysis、EnergyPlus等分析模擬軟件優化方案,對體塊進行日照、通風、熱環境、氣流濕度等建筑環境要素等方面分析模擬。
輔助概念設計:概念方案生成中,采用rhino、sketchup等軟件對模型平立面進行參數化優化,對方案所處的場地同建筑功能、建筑表皮進行整合。通過Legion、Steps、AnyLogic等人流分析軟件,對會展建筑進行分析,合理布置會展展廳位置及會展流線等。
各專業模型構建:在初步設計階段通過建立revit各專業模型,深度輔助初步設計。初步設計完成階段,通過revit模型明確復雜位置剖切面,使圖紙具備更好的可讀性,為后續深化提供基礎。
面積明細表生成:通過LOD300深度的REVIT模型搭建,自動生成各區域建筑面積明細表。
施工圖深化圖紙出圖:搭建會展整體模型,并達到LOD400-LOD500深度。通過revit模型制作復雜位置的三維圖軸側與大樣圖進行設計優化,輸出異形位置的三維軸側圖、復雜位置的管綜優化圖、復雜構建的爆炸解析圖等,輔助施工圖出圖,保證設計出圖質量。
施工圖階段三維設計校審:對會展項目施工圖各專業進行內容整合,進一步發現設計不合理項,如各專業之間的設計沖突、土建自身的碰撞或圖紙內容不匹配,土建與設備專業圖紙不匹配問題。
輔助工程量清單計算:通過精細化模型,實現導出建筑工程及安裝工程量,結合清單進行組價,生成BIM造價預算表,輔助會展建筑后期清單編制。
會展場地及景觀模型搭建:會展建筑場地較大,場地景觀及市政內容繁雜。景觀設計可結合revit模型進行3D模型設計,通過LUMION將景觀設計內容按實際情況進行建模,使得最終的景觀效果與實際建設效果吻合。
會展幕墻模型搭建:會展建筑幕墻形式較為復雜,多采用復雜幕墻體系、玻璃幕墻體系、鋁板幕墻、GRC掛板幕墻體系等。通過RHINO、Grasshopper等參數化設計軟件對外立面幕墻體系進行參數化分類及建模,并通過revit進行建模,輔助設計落地幕墻設計,并生成也用于生產的幕墻明細表。
會展室內模型搭建:會展建筑傳統二維室內設計圖紙成果往往與實際施工存在較大偏差,在施工時容易造成管線、建筑構件沖突,返工現象嚴重。通過室內設計revit模型搭建,為業主的決策提供技術性參考,提升設計團隊設計過程把控力。
借助廣聯達、魯班、藍色星球等BIM平臺搭建數據協同與共享平臺,便于多方溝通。實現主體設計與專項設計等各專業的協同設計,實現專業間的資料互提和共享。并提供手機端平臺,實現設計圖紙、3D模型快速查看快速校核。
近年來,會展建筑的建設與設計者開始廣泛接受BIM技術,但現階段BIM技術的應用主要集中在施工圖階段進行管線綜合工作,應用內容較為單一,本文對會展建筑設計全過程BIM技術應用點進行總結,為各設計單位、建設單位在進行會展項目設計及建設過程提供一定參考。