他们找到了BIM技术与设计结合的最佳模式

  湖南设计   2019-12-08 09:49:25

经过多年的探索,BIM技术已经在国内建筑行业的方方面面得到了长足发展。但是,在大多数设计企业,BIM技术与设计过程的结合度仍然不高。

为了让BIM技术服务于项目设计,国内大多数企业都采用了如下两种BIM技术应用模式:

1. 设计验证模式

采用这种模式,各专业完成设计后,才提交BIM团队进行翻模,在翻模之后对项目的设计问题进行总结,再提交各设计专业进行修改。

这样的方式操作简单,对设计周期影响不大,但由于总体设计已经完成,BIM只能对设计的局部细节进行修正。特别是在有些省市,已经实现了网上审图,设计成果一经提交,便难以再修改。

目前,国内大多数设计企业都采用这样的方式。但采用该模式,BIM团队与设计团队的工作脱节,BIM团队也难以深入理解项目设计逻辑。

2. 正向设计模式

采用BIM正向设计的方式来进行设计一直是建筑行业探索BIM技术的热门话题。BIM正向设计,即直接用三维的方式进行各专业设计,并通过BIM模型直接快速地导出所需的设计图纸等成果。

但是,目前国内的BIM技术与设计流程结合度不高,行业内的BIM软件和BIM成果审查标准不完善。因此,虽然部分设计企业内部探索了正向设计模式,但想在全行业实现这种设计方法还存在极大的困难。

“BIM技术与设计过程完美融合,各专业都在BIM三维可视化平台上进行协作设计,三维信息化成为建筑建造过程的核心。”这已经是行业内对于BIM技术发展前景的统一认识。但如何从当前建筑行业现状科学过渡到新的模式,成为了设计企业的发展难点。甚至整个建筑行业都在期待一种更符合我国现状的BIM技术应用路径。

▲出图率仍然是BIM设计的痛点

BIM专业化

经过湖南省建筑设计院有限公司(以下简称HD)多年的BIM技术应用实践,我们的解决方案是将BIM作为一个专业来共同进行建筑设计过程,即BIM专业化。

BIM专业化,是我司BIM设计研究中心在2018年提出来BIM技术发展理念。BIM设计研究中心经过数十个项目的BIM技术实践,结合行业技术发展现状和特点,逐步探索出了适合我司BIM技术发展的模式。

采用BIM专业化,能将当前的BIM技术与项目传统设计过程进行最好的融合,逐步实现BIM技术与各专业设计的融合,从而为新型的全专业信息化设计模式(即新型设计模式)做好准备。

采用该这个模式,我们进行了多个项目的尝试,均取得了不错的效果。

▲设计阶段BIM协作模式的思考

在晟通•梅溪湖国际总部中心二期项目(以下简称“晟通梅溪湖项目”)中,我们结合BIM专业化的这些优势,进行了全面的尝试,获得了项目组的极大认可。

晟通梅溪湖项目案例

▲晟通•梅溪湖国际总部中心二期项目效果图

晟通梅溪湖项目位于湖南湘江新区梅溪湖国际新城,为HD建筑与技术研究院原创设计,由建筑与技术研究院设计总监、国家一级注册建筑师杨晓担任方案主创。

本项目净用地面积27130.72㎡,总建筑面积269783.88㎡。紧邻梅溪湖北岸独一湖湾,正对桃花岭,下接地铁2号线梅溪湖站。项目融合商业、办公、酒店、公寓、文化、交通、绿核于一体。

晟通梅溪湖是超高层商业综合体建筑,其双塔造型合理而优雅地解决了场地限制,并形成独一无二的标识性,在场地中央设置的“绿厅”,使绿地与建筑“层层相拥”,裙房屋顶设计为面向山水的“城市舞台”。

项目的A塔高250m,B塔高200m,为公寓式办公,C栋为多层商业,A、B、C之间有连廊相连。其层高变化众多,各层高空间的功能也均不同。

本项目不仅高度超限,还存在复杂连接和多项结构不规则,如扭转不规则、楼板不连续、刚度突变、局部跃层柱等。、

结合上述项目特点,本项目在设计阶段的主要重难点包括如下几方面:

1. 净高难以满足

开发商在净高上的要求较高,特别是地下室二层的层高仅4m,却要求达到2.7m的净高,在项目设计期间,防火规范也发生了较大的改变,相关专业的设计调整对净高影响很大。

2. 核心筒设计复杂

核心筒设计是超高层项目设计的重点,不仅项目的垂直交通依赖与核心筒,机电各专业的垂直管道也主要在核心筒中。

设计过程中不但要考虑各专业的合理布局,也要考虑各管井中的垂直管道与水平管道之间的交接,往往影响净高的关键因素就是进出管井的位置。

3. 结构开洞控制

超高层项目的核心筒墙体、梁都比较粗壮,后期调整开洞的代价太大,不调整对后期施工过程中机电安装的影响又太大,甚至可能影响到项目的完成净高,影响项目品质。

所以核心筒墙体上的结构留洞和连梁高度的控制就是项目设计过程中的一个重点中的重点。

4. 避难层设计复杂

避难层的设计也是超高层项目的一个特点。避难层不但是人员避难的区域,还会是很多设备机房的位置,也是管道井进行转换时的理想位置,也是结构进行加强设计的合理区域。这些因素导致了避难层的设计特别复杂。

要解决以上的4个方面的问题,对设计团队的协同设计能力、专业之间的配合程度、设计人员的配合度、信息的完整性和及时性都有很高的要求。

而采用BIM专业化,可以及时的发现各专业间的问题,为设计协调及时提供数据参考。

▲项目全专业BIM模型

在本项目中,BIM专业化工作主要从3个方面进行开展:

1. 设计源头控制

首先,根据设计方案以及开发商的意向性的条件,BIM专业通过模型分析,对不同层高的标准层提出了设计建议,包括净高、机电安装高度要求、精装修安装高度要求、结构控制高度要求等。

▲项目净高控制表

本项目的初设过程中,BIM专业结合土建BIM模型,与机电各专业一起确定各专业的系统、管径大小、大致的管道分布等,从而分析标准层的机电安装高度要求、结构梁高要求,并结合对净高的要求,给出层高建议。

通过对建筑层高进行建议,提出对结构梁高的设计要求,从而从设计源头杜绝净高不足问题。

此外,我们也与机电各专业合作,提前分析各专业机电管线的主要路由,提出优化措施。

2. 设计过程控制

在设计过程中,BIM专业实时将成果转化为模型成果,并迅速对影响净高的关键位置进行管综分析,对不满足净高的位置进行排查,确定影响净高的主要因素,并对接各专业进行设计优化。

▲协同全专业进行成果表达

BIM专业通过与各专业之间沟通协调,从层高的调整、净高控制、梁高控制、管井位置、管道路由、风口设置、核心筒墙体留洞等方面对各专业提出了优化意见,通过空间的优化在满足设计要求的前提下尽可能的提升空间的利用率和项目的品质。

▲BIM模型中的净高分析

3. 设计成果复核

当设计基本完成后,BIM专业进行全面的管综设计,并从净高、净宽、专业内的冲突、专业之间的冲突、结构留洞等方面对设计成果进行详细的复核,保证设计成果的准确性。

特别是对一些二维图纸上很难发现的问题,通过三维检测更加快速的排查出这些问题,保证项目成果的准确性。

▲结合BIM结构构件分析空间净高

采用BIM专业化模式,这3个方面贯穿整个设计过程,每个项目阶段中均采用这3个方面的工作进行迭代设计,提升项目设计品质,直至项目完成。

总结

BIM团队在项目设计过程中应该扮演什么样的角色?需要提交哪些成果?相信多数设计师,甚至很多BIMer都会有这样的疑惑。

HD的BIM设计研究中心通过多个项目的探索和尝试,证明采用BIM专业化模式可以让设计师和BIM工程师的工作实现相互补充,逐步融合,有利于项目BIM技术的深度应用,并大幅提升项目的设计品质。

采用BIM专业化发展模式,将BIM信息化技术与设计流程进行结合,BIM团队将扩展与提升传统设计总负责人的职能,增强项目管理团队的信息管理能力,在项目实施过程中更全面的掌握设计过程中的动态,并为项目决策提供基于全面数据分析的高效建议。

供稿 | 陈友文

部门 | HD建筑与技术研究院

责编:王铭俊

来源:湖南设计

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