广西新媒体中心项目BIM技术综合应用

文 涛

(华蓝设计(集团)有限公司，南宁 530011)

引言

BIM，又称建筑信息模型，是时下最流行的三维设计技术，可有效地克服二维设计不够直观、各专业间交互协作深度不足、碰撞较多的缺点，在各类项目的设计过程中得到广泛应用[1-5]。同时，通过三维可视化还可进行三维图纸会审及三维技术交底，可以更加直观地将项目的施工难点重点、施工工序搭接要点及交叉作业注意事项等进行讲解与交底，实现合理安排施工计划，做好各专业施工工种的统筹协调工作[6-8]。此外，通过BIM技术在建设工程竣工验收中的应用[9]，可实现竣工验收的信息化，进而加快推进整个建筑的流程管理及公司制度的改革，是当前BIM发展的大势所趋[10-11]。利用BIM技术可对项目从方案比选、施工图绘制、施工图审查、施工阶段到运维阶段进行全过程的三维立体展示与纠偏，并基于此实现对项目进行工期、造价、质量及安全等方面的精准把控，做到可见即所得。正因为BIM技术的这些优点，BIM技术越来越受到主管部门及各个参建单位的接受及认可，部分省市还出台了BIM技术应用标准，指导及推广BIM技术。

本文基于BIM技术的特点，结合广西新媒体中心项目的实际设计及施工应用情况，从方案比选、节点深化设计、管线综合及碰撞检查、施工模拟及漫游等方面进行介绍。并通过BIM应用亮点及效益总结，展示项目BIM应用的经济效益及社会效益，具有一定的参考价值。

1 工程概况

广西新媒体中心项目由广西广播电视信息网络股份有限公司投资建设，是华蓝设计(集团)有限公司和中国第八建筑工程局联合中标的EPC工程总承包项目，项目位于南宁市五象新区五象大道与书林路交汇处，净用地面积约92.21亩，建筑面积25.91万m2。项目一期建筑总面积113 811.69m2，效果图如图1所示，其中，地上建筑面积83 917.70m2，包含一座新媒体中心大楼83 897.70m2(由3座塔楼和部分裙房组成，最高31层，高度144.7m)以及一个门卫室20m2，地下建筑面积29 893.99m2。

图1 项目整体鸟瞰图

项目建成后，将打造成区域性国际电视传播阵地及国际新媒体综合中心。整个建筑集电视传播、译制、制作、演播、影视文化交流、广电展示及节目交换于一身，为东盟各国媒体建立住桂机构，并为其他新媒体企业进驻广西提供条件。

2 应用背景

2.1 设计方面

图2 项目方案构思过程

(1)超高层+楼板大开洞及扭转不规则：本工程最大高度144.7m，外形复杂，属于超限结构，楼板最大开洞尺寸达15m。

(2)三维曲面造型：整个建筑外形立面和平面均为不规则的曲弧线设计， 1～31层单层面积不等，逐层无明显规律性内收，均为非标准层，给建筑、钢结构、幕墙、机电等专业施工带来很大困难。

(3)斜柱+空间钢管桁架：各塔楼下大上小，采用斜柱； 南面及北面设置了钢结构雨棚，采用空间钢管桁架，最大跨度达60m。

(4)项目规模大、设计复杂，管线规模大，交叉多。

2.2 施工方面

(1)塔吊布置难：整个建筑逐层内缩，上部塔吊附墙杆长。

(2)外围斜向混凝土圆柱施工难：外围斜柱定位及支模难度大，对精度要求高，支模及砼浇筑难。

(3)弧形结构放线难：各塔楼最外侧一圈均为不规则弧线，放线定位难度大，耗时长。

(4)GRC幕墙施工难：GRC幕墙质量重，每块规格都不一样，加工周期长，制作及安装精度要求高。

(5)钢结构雨棚跨度大，杆件多，制作安装要求高，放线及吊装难。

3 BIM技术应用

本工程的BIM应用涵盖了从方案比选到施工图绘制、管线综合、节点深化等一系列过程，同时结合施工模拟及BIM精准算量对工期及造价进行了严格控制，取得了不错的效益。

图3 GRC分块试排布 图4 GRC分块编号及体块分析

图5 玻璃幕墙预排布 图6 玻璃幕墙构件提取及加工

3.1 方案构思及选定

本工程设计理念以广西地方特色为抓手，外观意象运用象鼻山、独秀峰等具有代表性的知名景点元素，凸显桂林山水之神韵，方案构思过程如图2所示。建筑整体采用流线型的风格，塔楼营造出山体的意象，神似而非形似，体现广西的地域性特点。主体建筑以塔楼高低错落的形式进行布局，下部以造型飘逸的裙房相联系。既要体现出鲜明的可识别性，也需与内部功能相协调。建筑色彩以蓝白色调搭配为主，色彩和谐，明快大方，格调高雅，与五象新区整体城市风貌要求相协调。

3.2 GRC幕墙深化设计

通过BIM模型结合犀牛软件，在满足整体外立面效果的前提下，对GRC幕墙进行分块试排布，如图3所示。分块方案中，对各块GRC进行编号，并通过体块分析获取各块GRC板的外观尺寸，如图4所示，然后再加工制作，避免了先加工后安装可能造成的返工，提高了建设效率的同时节省了成本。

3.3 玻璃幕墙深化设计

通过BIM模型结合犀牛软件，建立玻璃幕墙模型，通过在模型中试组装，如图5所示，预先解决各种碰撞、尺寸误差等问题，避免幕墙加工完成后因误差无法安装的现象。同时通过提取提取各构件尺寸并进行分类编号，如图6所示，结合三维模型，可大大提高幕墙构件的制作效率及现场幕墙安装的效率。

3.4 钢结构工程深化设计

通过BIM模型结合Tekla软件，建立钢结构雨棚的模型，如图7所示，通过在模型中试组装，预先解决各种碰撞、尺寸误差等问题，避免杆件加工完成后因误差无法安装的现象。钢结构雨棚BIM模型中，对细部节点进行深化设计，构件进行编号，尺寸、材料等属性在模型中进行明确，加工也根据模型提供的数据进行，避免了返工，既节省了工期，也便于控制造价。

图7 钢结构雨棚BIM模型

图8 多功能厅座椅排布模型

3.5 装饰装修工程深化设计

3.5.1 多功能厅座椅排布

通过BIM模型结合3DMAX等软件，在征求建设单位使用要求的前提下，考虑使用需要，对多功能厅座椅进行模拟排布，如图8所示，力求用最合理的排布方式尽量多地摆放座椅，满足业主需求的600人同时使用的要求且整个排布美观大方，达到了精准设计的目的，便于把控装修工程的完成效果，避免返工。

3.5.2 装饰空间预排布

为减少材料浪费，减少返工，保证装饰装修效果及质量，通过BIM技术对各装饰空间(卫生间、走廊等)进行预排布，如图9-10所示，并与业主进行三维方案确认及对施工单位进行三维技术交底，极大提高了装饰装修工程的信息化程度。

图9 卫生间BIM排布 图10 走廊BIM排布

3.6 管线综合及优化

本工程体量大，造型复杂，管线交叉较多，利用BIM技术建立了所有管线的模型，在碰撞检查的基础上，本着尽量增加净高的原则，对所有管线进行综合布置及优化设计，如图11-13所示，并在此基础上，生成墙体留洞图及管道的规格尺寸详图，指导管道的制作及安装，取得了较好的经济及时间效益。

图11 机电管线综合模型 图12 走廊光线综合图 图13 制冷机房管线优化

3.7 施工模拟及漫游

3.7.1 场地布置模拟

施工场地的布置具有广泛性、动态性、复杂性等特点，广西新媒体中心项目利用BIM技术对场地进行三维布置与优化，如图14所示，充分考虑施工场地、临建及交通组织等，保证了施工过程顺畅，减少了临时建筑物数量，增加了施工中的安全性。

图14 场地布置模拟

3.7.2 三维技术方案交底

借助BIM技术编制施工方案，进行三维可视化交底，再配以工艺模拟，可以将各施工步骤、施工工序之间的逻辑关系直观地加以展示，如图15-17所示，有利于现场管理人员及施工人员对各施工环节难度重点的理解，提高了质量控制的水平。

图15 楼梯安装模拟图 图16 墙体砌筑模拟图

图17 剪力墙水平筋定步架施工模拟

3.7.3 三维漫游

通过三维漫游，如图18-19所示，可深入建筑内部，对建筑的完成效果进行检查，提前发现各种影响使用功能的问题并加以优化，可尽可能地减少施工图的错误，减少现场返工，节省造价。

图18 二层漫游

图19 一层漫游

3.8 其他应用

除以上主要应用外，本工程还在室外总平方案沟通(图20)，夜景亮化方案沟通，BIM算量，施工方案论证(图21)等方面采用了BIM技术，均取得了很好的效果。

图20 室外总平BIM模型

图21 曲线外架模型

4 结论

BIM技术在本项目中的应用，顺利解决了异形建筑的独特性、复杂性等难题，同时，大量的承载信息接踵而至，导致传统的二维软件无法满足异形建筑的设计特点，BIM技术的三维可视化使原本异形建筑很难描述的曲面数据化、信息化，最大限度地通过模型进行还原，指导设计工作的顺利进行。此外，通过BIM技术对钢结构工程、幕墙工程及装饰装修工程进行深化设计，提前进行预排布及预安装，提高了施工速度的同时减少了返工，创造了巨大的价值，具有一定的参考意义。