天津海河柳林“设计之都”核心区设计公园天津之冀项目BIM技术应用 1 项目概况
天津海河柳林“设计之都”核心区设计公园天津之冀项目BIM技术应用
天 津海河柳林“设计之都”核心区设计公园天真之翼项目位于天津海河柳林地区,所属于“设计之都”核心区 的40.72公顷的设计公园之中,“设计之都”功能规划定位为创意与设计产业发展需要相应的展示、会议、商务商业配套等设施作为硬件支撑,使产业培训、业务开展、交流合 作等工作得以顺利开展。而天津之翼作为天津“设计之都” 核心区的城市新地标,地位举足轻重,通过未来现代的设计理念,轻盈生动的悬挑结构,最终形成270度天津之翼环 景视窗。天津之翼整体结构由商业建筑、悬挑构筑物、露天剧场三大部部组成,跨度达120米 , 悬挑达45米,是国内悬挑跨度最大的园林构筑物,是天津市的重点项目。前后经历了九版方案的更迭,建成之后将与天津之眼遥相呼应,构建了天津柳林地区城市“新名片”。
1、悬挑构筑物跨度120米,悬挑45米,索塔高度40米,设计难度大,施工难度大,危险因素多,容易产生安全事故。
2、项目运用大量三维曲面金属幕墙,幕墙单元设计难 度高,金属曲线加工难,现场安装精度要求高。
3、建设规模大,标准高,空间关系复杂,传统二维图 纸所表达的设计内容理解起来往往难度较大。
3、BIM设计环境的构建
3.1 BIM设计标准制定 本项目编制完善了《天津之翼项目BIM总体实施方案》, 为本项目及后续项目奠定了技术规范基础。
3.2 BIM设计软件选用 选择数据管理能力出色、数据接口统一的参数化设计软件:Revit、Grasshopper、Civil 3D、Ecotect 等软件
4.1 BIM方案比选优化应用
4.1.1 BIM统量计算 - 比选耗材最少方案 方案比选阶段运用revit辅助设计,对比两种方案的耗材量,得出建材损耗更小的方案,实现项目效益提升,降低 建造成本。
4.1.2 ECOTECT 室外热环境分析 - 比选能耗最少方 案 方案比选阶段运用 Grasshopper 辅助设计进行室外 光照分析,对比不同方案所受室外热环境影响,得出更有利 于减少空调能耗的方案,可显著降低能耗。
4.1.3 BIM 土方量计算 - 比选土方量最优方案 方案比选阶段运用 Civil 3D 辅助设计,分析不同方案 的土方量,得出土方量开挖更少的方案,有利于项目降低施 工成本。
4.1.4 GRASSHOPPER参数化设计-优化表皮单元设计方案优化阶段运用 Grasshopper 辅助设计,在加工 难度高的三维曲面金属幕墙处,对比不同金属幕墙嵌板方案 的加工难度、经济性、适用性,优选出最佳方案,尽量实现 表皮单元统一化、模块化,助力解决大面积曲面金属幕墙加 工、制作难度高的问题。
4.1.5 BIM辅助幕墙设计。在方案优化阶段运用revit辅助设计,通过 revit统计不同玻璃幕墙方案的材料消耗量,优化玻璃幕墙设计,降低建造成本。
4.1.6 BIM常规辅助设计运用。在方案优化阶段BIM常用的辅助设计的运用有辅助结构方案设计、悬挑桥体梁高优化、室内照明方案优化、环境 分析辅助优化建筑形体等四方面,有效提高了设计的效率及质量 。
4.2 BIM在方案深化过程中的应用
4.2.1 参数化建模。通过建立各专业的BIM模型,严格控制图纸错漏碰缺, 根据校核后的BIM模型精细管控,达到设计、施工一体化。
4.2 .2 BIM 精装修设计。精装修BIM技术应用能够在天花施工中提前规避与结 构、建筑、机电以及其他构件的碰撞,导出精装修点位图,提高施工精度和速度。
4.2.3 钢结构节点建模。对复杂节点进行建模,协助施工方进行钢结构方案优化,有力保障了现场工程的施工质量。
4.2.4 模型变更管理对变更部分实时优化,记录变更前后相关信息,并及 时进行APP端消息推送,上传管理平台。
4.2.5 室外场景渲染与漫游BIM对室外场景进行真实的夜景、日景的渲染,能够有效表达设计效果,提升设计效率及质量。
4.2.6 可视化-VR漫游。在VR中模拟人的真实身高漫游,检查设计是否合理, 并进行技术交底。
4.2.7 常规辅助设计深化运用。在方案优化阶段BIM常用的辅助设计的运用有机电管综出图、预留孔洞、工程量统计、碰撞检测、参数化交底、 建立族库、钢结构与土建模型整合等七方面,有效提高了设计的效率及质量。
4.3 BIM在施工准备阶段中的应用
4.3.1 BIM5D施工进度统筹。提供可视化4D虚拟模型,动态展示主体结构施工阶段项目进度,检验进度计划合理性;施工过程中,利用BIM5D 对混凝土浇筑的物料曲线进行合理分析,判断物料 需求趋势。
4.3.2 幕墙系统深化设计。参数化设计结合先进数字化加工工艺技术,根据参数切割制作三维曲面金属幕墙,有效解决大面积曲面金属幕墙加工、制作难度高的难题。
4.3.3 常规施工准备阶段设计运用。在方案施工准备阶段BIM常用的辅助设计的运用有可视化交底、移动端AR交底、Navisworks虚拟建造等三方 面,有效提高了设计的效率及质量。
本项目前后经历9版方案更迭,通过构建一套基于协同设计的管理模式,在项目初制定BIM实施标准,在方案比选优化过程、及方案深化中通过采用BIM技术,对于设计中的错漏碰缺进行了精准的判断,大幅避免设计变更,提升了设计效率,提高了设计水平。通过采用虚拟漫游、VR技术等手段,真实反映设计意图,提高方案表现力,助力方案决策,提升各方沟通效率,大幅缩短设计周期。在方案施工准备阶段, 通过BIM5D施工进度统 筹、幕墙系统深化设计、可视化交底、移动端AR交底、 Navisworks虚拟建造等五方面,有效降低了施工成本,加快了项目的进度。在本项目中,BIM团队通过创新应用综合性BIM解决方案,不仅节省了成本,缩短了工期,响应了国家的BIM政策,同时也实现了设计要为智慧运维做好充分准备、打造项目数字化资产的高要求。