BIM技术在大型商业综合体项目设计阶段的应用

任星 薛传星 李涛 杨红梅 刘立卫

摘 要：本文结合城发（青岛）商业中心项目的工程实践，介绍了BIM技术在大型商业综合体项目设计阶段的应用。通过基于BIM技术的项目节能技术分析、表皮参数化建模、三维坐标定位、漫游、碰撞检查等手段，提升了方案设计的比选效率，解决了图纸上的错漏碰缺等问题，减少了施工返工、设计变更与成本造价，保证了施工进度与质量。同时，基于BIM技术的应用，总结现状相关问题，提出有针对性的解决措施。

关键词：BIM技术；商业综合体；节能分析；建模；碰撞检查

中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）06-0108-03

目前国内对于BIM的定义没有一个具体化或者权威性的表达，根据今年住建部刚刚颁发的《建筑工程信息模型应用统一标准》，BIM（Building Information Model）是指全寿命期工程项目或其组成部分物理特征、功能特性及管理要素的共享数字化表达。而目前国际公认的较为准确或者完整的BIM定义，是由美国国标NBIMS做出的：“BIM是一个包括物理特性与功能特性的建筑项目信息化模型；是一个可靠共享的知识资源，是从项目概念设计开始到拆除的整个寿命周期的所有决策提供可靠依据的过程；在项目的不同阶段，设计方、总承包方、分包方等不同利益相关方的协同作业通过在BIM建模过程中提取、插入、更新和修改信息来支持和反映。”其中B（Building）代表建筑，也可以说是建筑物或者建筑工程项目，指明了信息模型的服务对象；I（Information）是指信息，包括物理（几何）信息和功能（非几何）信息。物理信息：建筑形状、结构构件和选型、施工机械布局、材料堆放区等；功能信息：材料的耐火等级和传热系数、造价系统、设备管理系统、采购信息等；M（Model或Modeling）指的是模型结果或建模过程。

基于BIM技术的项目管理，通过方案阶段的节能分析，设计阶段的精确计算，施工阶段的施工模拟，可以提升项目的生产效率，提高项目的建筑质量，缩短工期，降低成本。目前，国内各政府监管单位、设计单位、监理单位、咨询单位、施工单位以及建设单位都在BIM技术的推广不遗余力。BIM技术的发展将会大力促进建筑行业的重大变革。本文将以工程项目实践为基础，对BIM技术在商业综合体中的应用做一个介绍。

1 项目概况

城发（青岛）商业中心——永旺梦乐城项目位于青岛市西海岸新区，占地71959.2m2，总建筑面积约31.8万m2，包括商业和金融办公部分，其中商业面积24.8万m2，金融办公面积约7万m2；商业地上建筑4层，地下2层，金融辦公地上23层，地下2层。项目总投资约25.2亿元，其中商业部分总投资约18.2亿元，金融办公部分总投资约7亿元。

2 BIM设计应用阶段概览

BIM设计应用阶段概览图1、图2所示。

3 设计阶段BIM技术应用

3.1 模型搭建

BIM模型是BIM技术各项应用的基础。本项目建模工具主要采用了Revit系列软件，同时以CAD作为辅助工具。在项目的方案阶段，通过这些软件搭建了土建模型、机电模型等。具体如图3（a）、（b）、（c）、（d）所示。

3.2 节能分析

在项目体量设计前期从“降低能耗，高效利用资源”等绿色可持续发展方向出发，利用软件分析建筑朝向，开窗位置，体块切割形状等，为后期节能计算、绿色建筑评定提供真实可靠的分析数据支撑。节能分析模型图4所示。

3.3 项目表皮参数化建模

针对商业部分外表皮在Rhino模型的基础上采用grasshopper进行参数化建模，针对菱形分格，随机大小进行开洞，并用形体优化后的曲线进行控制，保证了开洞大小的随机性与形体变化具有联动性。表皮参数化建模图5所示。

3.4 三维坐标辅助定位，把控精准定位

针对项目幕墙造型，立面和平面二维图形难以完全表达其准确的定位信息，甚至对于三曲外表皮，三维辅助定位变得尤为重要，为保证方案原创的尺度能够准确无误的过渡到施工图阶段，方案阶段提供具体的三维坐标定位。三维坐标定位图6所示。

3.5 基于Fuzor及Lumion漫游

在体块推敲结束后，外立面的细节及外装饰构件尺寸的把握需要反复的推敲及试验，单纯凭靠人的主观意识及经验，是不能把控的很精准的；在Fuzor及Lumion软件对项目进行人视角度的漫游，亲身体验项目细节的尺度感，进行效果把控。漫游效果图7所示。

3.6 项目协同设计

基于Revit自带的协同平台，采用工作集的模式，使多位设计师的工作基于同一个平台、同一个模型进行，保证设计过程中各专业时刻互校，避免出现专业内及专业间信息传递不对称。各专业协同设计图8所示。

3.7 碰撞检查

基于BIM模型进行碰撞检查，避免因原设计与施工客观现状相互碰撞，建筑结构设计与机电施工设计相互矛盾等引起的施工过程中的设计变更不断，减少后期工作量结算内容，降低建设成本，减少材料损耗。目前针对施工图图纸，共计提出图纸遗漏、设计缺陷、设计细节疑问、图纸优化建议等52条，其中建筑专业9条，结构专业11条，给排水专业6条，暖通专业17条，电气专业9条。三维设计碰撞检查图9所示。

4 结语

在设计过程中，通过基于BIM模型的参数建模、节能分析、多专业协同设计、碰撞检查等手段，提高了设计效率，优化了设计质量，为项目的各参与方都带了效率与质量的提升。设计阶段的BIM模型应用，最终会落实到施工过程中的施工模拟以及后期运营维护阶段的数据集成，为后期BIM模型的应用奠定数据基础。