工程体量大、结构受力复杂、精装净高严格,BIM全过程高效协调综合应用
高大的小马驹
2023年11月13日 13:28:12
只看楼主

厦门国际银行新总部大厦项目基于BIM的数字化设计运用作为其一,在厦门市第二届建筑信息模型(BIM)技术应用大赛中荣获设计组一等奖。        本项目紧临厦门市风景优美的环岛东路,属两岸金融中心板块,直面大海,为沿海第一排写字楼。区域配套成熟,在地理位置、景观条件和配套设施等诸多方面,都具有极其重要而独特优势。该项目是业主自持的银行总部项目,具体功能包括银行总部办公、直属营业厅、行政接待、会议与培训基地、员工餐厅、员工活动、后勤服务保障、大厦物业管理等。根据公司的行业特点及实力形象,要求本项目的设计达到技术先进前瞻、节能降耗、环境舒适优美、运营高效、智能化、外观端庄大气、新颖、国际化的标准,在较长时间内保持契合厦门国际银行企业气质的标识性及先进性,成为厦门市的标志性建筑。

厦门国际银行新总部大厦项目基于BIM的数字化设计运用作为其一,在厦门市第二届建筑信息模型(BIM)技术应用大赛中荣获设计组一等奖。     


 


本项目紧临厦门市风景优美的环岛东路,属两岸金融中心板块,直面大海,为沿海第一排写字楼。区域配套成熟,在地理位置、景观条件和配套设施等诸多方面,都具有极其重要而独特优势。该项目是业主自持的银行总部项目,具体功能包括银行总部办公、直属营业厅、行政接待、会议与培训基地、员工餐厅、员工活动、后勤服务保障、大厦物业管理等。根据公司的行业特点及实力形象,要求本项目的设计达到技术先进前瞻、节能降耗、环境舒适优美、运营高效、智能化、外观端庄大气、新颖、国际化的标准,在较长时间内保持契合厦门国际银行企业气质的标识性及先进性,成为厦门市的标志性建筑。


该项目总用地面积:12877.29㎡,总建筑面积:115000㎡,地上建筑面积:80000.00㎡,地下建筑面积:35000㎡,建筑占地面积:4500㎡。主楼建筑高度:220m(45层)(结构高度199m,建筑高度220m);商业及配套建筑高度:11m(2层);办公面积:79950㎡,环网站面积:50㎡。


 

 
 


  • 配合单位和专业多


本项目方案、初设、施工图分别由三家单位完成(BIM为全过程),涉及单位及专业多,协调工作量大。


  • 建筑功能多样


本项目大致分为低、中、高三个分区,功能涵盖:餐厅、职工活动及培训中心、变配电间、低区会议中心、中区部门办公、高区会议中心模拟实验室、库房、办公、高区商务中心等。


  • 结构受力复杂


本项目为超限高层,结构形式为钢管混凝士柱钢梁框架+混凝士筒体+空间析架连接体,构件空间位置关系和截面形式多变,项目通过Revit、PKPM、YJK、midas、ABAQUS、PACO(总院自主研发)等软件相结合进行深化设计,提高了施工图质量。


  • 设备管线众多


办公楼机房、公共走廊、管道井等公共部分土建空间狭窄,设备管线众多,所有管道均需通过设置在设备夹层进行转换,并需增设竖向通风管道,故需进行严格控制管线路由。


  • 精装净高严格


为提高全栋楼品质,整体精装后净高要求2800mm以上(部分区域2950mm),各专业需前期做好整体铺排,结合结构梁开洞等措施,解决净高问题。



总目标


基于BIM技术,实现超高层项目以设计为源头,建立项目设计阶段全过程BIM应用模式,通过项目管理平台建设,实现各参建方基于BIM全过程高效协调综合应用,降低项目总体成本。


应用目标和应用内容



 

技术策划


-团队架构


-实施标准



方案阶段


通过建立体块模型,配合方案单位(GMP)进行总平与流线分析、塔楼视觉分析、功能区分析。

总平与流线分析
        塔楼视觉分析
功能区分析(低区)
        功能区分析(中高区)

备注:结合GMP资料进行调整分析

施工图阶段


塔楼BIM模型


地下室BIM模型

-基于BIM的建筑性能分析  

 
通过PKPM-Sound、PKPM-SoundOut、PKPM-CFD、PKPM-Daylight等软件进行室内背景噪声模拟分析、室外声环境模拟分析、室外风环境模拟模拟分析、天然采光模拟分析模拟分析。  

 
 
室内背景噪声模拟分析  
室外声环境模拟分析  
 
室外风环境模拟模拟分析  
 
天然采光模拟分析模拟分析  

 
-基于BIM的结构力学分析  

 
超高层建筑不同于常规建筑,在施工图设计前期,需要进行超限高层论证,通过总院自主研发的软件(PACO)作为数据转换工具,以自主开发的数据库作为模型转换平台,提供3D3S、PKPM、Midas/Gen、Midas/Building、DXF文件、Etabs、SAP2000等数据接口。Paco采用并行计算技术及64位计算模式,计算效率大幅提升,用于设计阶段的方案比选,可大量节省计算时间。Paco还提供Revit数据接口,从而可实现数据转换,提高各专业提反资效率。  

 
 
总院自主研发的软件(PACO)

    结构方案对比
加强层设置方案、连接体空间桁架分析
    风洞试验
节点有限元分析
大震动力弹塑性时程分析
    楼板应力分析、塔冠钢结构抗风验算
    楼板舒适度分析

基于BIM的主楼部分优化分析

-机电平面策划分析

由于该项目为异形结构,管线排布空间受限,通过建立管综BIM模型并进行深化排布,在过程中整理管综问题及净高分析,梳理影响深化出图的前置条件,实现超前策划,在扩初阶段调整设备机房位置及转换空间管线的设置,达到设计空间合理化的目的。


-各分区典型楼层优化分析

本项目机房均设置于核心筒区域,管线密集,出线位置需在核心筒开洞,对结构影响大,如何保证净高需求及结构受力前提下,实现各功能区管线安装的可行性及整体效果成为BIM分析重难点。

管线在标准楼层多为经竖井后接入,多数干管于避难层交汇并进行转换。
考虑后续施工及维修因素,需合理排布避难层管线摆放顺序。
公共走廊空间较小,机房、管道井布置位置受限,设备管线集中设置。需结合不同功能区的管线布置方案,严格控制管线摆放次序和安装空间,同步优化梁系和管线尺寸,达到预期的净高效果。
大堂、宴会厅、企业展示厅、休闲厅通高空间等复杂区域,结合精装方案,进行管线路由分析调整,以便达到整体的造型效果及净高要求。



    避难层优化分析
    避难层下一层优化分析
低区标准层优化分析
    中区标准层优化分析
高区标准层优化分析
复杂区域优化分析

-挑空区域特殊卷帘专项分析

中高区标准层中庭为实现采光及造型需求,于核心筒位置存在较多镂空楼板造型,两侧均设有非标防火卷帘,BIM团队在模型优化过程中,根据厂家出具的定制参数,综合考虑设备管线排布优化及结构梁截面优化,使最终呈现效果既满足项目净高要求,又提升造型的美观度。


- 塔顶观景平台专项分析

因本项目紧临风景优美的环岛东路,直面大海,沿海第一排写字楼。景观条件具有独特优势,为此方案单位(GMP)提出在顶层设置观景平台。增设一部顶层到屋面的电梯,我司综合考虑顶层功能情况、屋面机电设置、井道位置、企业Logo的设置等诸多因素进行可行性分析,并给出优化建议。


-企业客厅流线组织专项分析

对顶层动线分析,结合方案公司(GMP)提出企业客厅,增加厅的贯通空间,东西方向保持贯通,实现城市与海之间的视觉连通的理念进行可行性分析,这将成为项目未来的亮点。


-幕墙系统分析

本项目采用单元式幕墙,且大部分为曲面幕墙,系统复杂(包含9大系统),同时需考虑防火幕墙位置,并确定和室内效果相关的幕墙外观(立柱尺寸和间距)。我司结合方案单位理念,进行可行性分析并对单元幕墙的热工进行模拟分析。

依据幕墙构配件创建参数化的幕墙     面板、龙骨、型材等模型,根据嵌板的扣缝尺寸、龙骨的接触角度按实际导出每块嵌板的角度、面积等参数,拟在施工阶段继续深化模型,用于辅助施工下料,避免造成不必要的浪费。






备注:     结合GMP资料进行调整分析

基于BIM的地下室部分youhua比赛安排

-地下室复杂区域分析

  • 采用可视化三维模型进行管线碰撞分析并进行优化,满足不同功能布局的净高要求;


  • 对复杂降板域,如走道、电梯间、坡道,楼梯、设备间等特殊位置进行净高分析,在保证建筑净高要求,对于个别存在净高不能满足建筑要求的部分及时提出建议并进行优化;


  • 对人防门、集水坑、车位、楼梯、消火栓、防火卷帘门、风井洞口、电梯井及管道井、等进行专项分析,及时进行全专业交圈闭合。


  • 采用BIM进行管线综合拆分图设计,使得管线平面及标高定位准确,便于现场施工指导; 减少各专业设备管道安装碰撞等问题。


施工图质量校核

专项分析

主楼前厅及展示区

车位车道净高分析

变配电室净高分析

消防水泵房、排风机房出线管位置净高分析

管综优化设计示例1

管综优化设计示例2

管综拆分图

预埋孔洞预埋图


-装配式机房专项分析模拟


对机房的设备及机电管线进行高精度建模,针对机房内部的管道阀门朝向、管道桥架碰撞、设备连接等进行优化布置,提高有限空间的合理利用率,杜绝了错漏碰缺的现象,并且通过模型进行预拼装,模拟各构件的安装步骤,提前分析安装过程中可能遇到的问题,调整安装方案和制定相应措施,减少了返工的概率。




-支吊架验算设计分析


建立支吊架族库,并对支吊架进行参数化模拟分析验算,明确支吊架规格及类型,为后期施工过程中布置支吊架提供可行性方案模拟。


支吊架族库

支吊架验算设计分析

    参数化支吊架布置模拟



BIM在超高层办公楼设计中的运用效益


本项目超高层办公楼重难点在于工程体量大、涉及单位和专业多、建筑功能多样、结构受力复杂、设备管线众多、精装净高严格等。 针对以上难点,在设计阶段使用BIM技术,建立以BIM应用为载体的项目信息化管理,实现对项目的优化设计和集成管理,为后期项目施工、运维、防护阶段提供数据支撑;


  •             业协同:       制定BIM实施计划,确定工作标准,多专业协同应用;

  • 建设设计:       建筑方案展示、选型;       室内背景噪声分析;       室外声环境、风环境模拟;       采光分析;

  • 结构设计:       结构方案选型、优化;       关键节点分析;       风洞试验模拟;       楼板舒适度分析;

  • 机电设计:       净高分析;       碰撞报告;       管综优化排布;       专项分析;

  • 幕墙设计:       采用BIM技术对外立面幕墙进行参数化设计,快速完成幕墙的玻璃面板、竖挺、支座等零件的可视化实体模型。

  • 数据支撑: 在BIM设计阶段应用的基础上,施工、运维、维护阶段可继续深化BIM模型。 拟在施工阶段进行施工过程的模拟、优化、工期计划和资源分配,提高施工效率和质量。 你在运营阶段建立完整的建筑信息模型(包括内部的系统、设备和资产信息),用于建筑物维护、保养和管理。


BIM在精装修设计中的运用效益


 
  •       各精装功能区进行全专业复核交圈,避免二维图纸信息“孤岛”问题;

 
  • 通过轻量化仿真模型,直观的沟通设计内容,提高沟通效率;

 
  • 可对二维图纸设计进行更精确的环境舒适度分析提升设计质量和交付效果;

 

BIM在室内管综的运用效益


 
  • 通过管综优化分析,提高图纸质量,减少图纸错漏碰缺;

 
  • 利用BIM技术开展三维模拟指导现场施工,简化了交底程序。

 
  • BIM协同平台的应用,通过云端迅速共享,工作任务快速指派,提高工作效率,同时也增强了项目总承包管理力度。

 
  • 有效解决碰撞问题及优化186处,避免后期材料浪费,返工及变更费用不可控的情况发生,约节省投资;

 
  • 通过管综优化及时处理各专业构件冲突,避免了后期返工,节约工期。

 
  • 通过BIM协同平台信息化管理的应用,节约沟通成本。

 

数据积累及社会效益


通过本项目新积累100多个数据族库,形成了后期类似项目可重复利用的宝贵文件。BIM技术深度应用落实到现场,提升了BIM的应用价值。




本项目已申报《建筑信息模型(BIM)“一模到底”应用试点项目》和《厦门市智能建造工程项目》,施工总包将在此基础上继续深化模型,实现模型数据的延续性,并增加施工应用场景(具体以最终申报表为准,此处仅为示意)。  

 
 

 
建筑信息模型(BIM)“一模到底”应用试点项目  
厦门市智能建造试点工程项目     

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