BIM技术在武昌月亮湾城市阳台项目中的应用探讨

摘要：基于武昌月亮湾城市阳台项目的设计特点和施工情况，针对其设计、施工和运维等项目建设阶段中遇到的整体造型复杂、个体尺寸形状各异、施工质量要求高、进度紧等重难点问题，通过分析BIM技术在项目异型景观台阶参数化重构、幕墙参数化设计、功能分析验证、协同化管理、三维图审、弧形管综深化、结构复杂节点等方面的应用，发现BIM技术在复杂项目中能够起到解决重难点问题、降低施工成本、加快施工进度等重要作用。

关键词：BIM技术设计优化施工成本协同化管理

中图分类号：TU921

DiscussionontheApplicationofBIMTechnologyintheMoonBayCityBalconyProjectinWuchang

JIANGWei

WuhanTianchuangConstructionGroupCo.，Ltd.，Wuhan，HubeiProvince，430050China

Abstract：BasedonthedesigncharacteristicsandconstructionsituationoftheMoonBayCityBalconyprojectinWuchang，inviewofthemajoranddifficultproblemsencounteredintheconstructionstageofthedesign，construction，operationandmaintenanceoftheproject，suchasthecomplexintegralshape，differentindividualsizesandshapes，highconstructionqualityrequirementsandthetightschedule，thispaperanalyzestheapplicationofBIMtechnologyin&nbt2AgTUZwsKBBZGx2auS8dw==sp;theparametricreconstructionofspecial-shapedlandscapesteps，theparametricdesignofcurtainwalls，functionalanalysisandverification，collaborativemanagement，three-dimensionaldrawchecking，thecomprehensivedeepeningofarcpipes，thecomplexnodesofthestructureandotheraspectsintheproject，andfindsthatBIMtechnologycanplayanimportantroleinsolvingimportantanddifficultproblems，reducingconstructioncostsandspeedingupconstructionprogressincomplexprojects.

KeyWords：BIMtechnology;Designoptimization;Constructioncost；Collaborativemanagement

建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）技术被工程界公认为继CAD之后的革命性技术，其不仅仅是一个三维模型，还是多种软件的集合，是基于云技术、GIS技术、互联网技术及IOT技术等于一体的综合管理平台。主要服务对象面向基础设施领域各参建方，将项目的模型数据、资料等通过管理平台为服务对象决策提供依据。其具有可视化、参数化、数字化、协同化、可模拟、可优化等特点，其在建筑行业项目全生命周期的推广应用，能给建筑企业节约成本、缩减工程周期、提高产品质量、提高效率、增加效益，提供强大、智能、高效、精准的管理手段。目前已用于房屋建筑、水利、大坝、水电站、铁路、市政、隧道、管道等工程。

1项目概况

• 项目介绍

月亮湾城市阳台项目是武汉长江主轴九大城市阳台之一[1]，位于武汉长江二桥以南、武昌滨江商务区核心节点区域，东起武昌临江大道，西临长江右岸堤防整治工程[2-4]，南北长江岸线约950m。工程占地面积约129333.98m2，由平台景观和平台下工程两部分组成，其中平台景观面积为124588m2，平台以下建筑面积49922m2。工程分两期进行建设，一期为景观绿化及阳台工程，包括平台景观和平台下工程两部分，概算总投资约27.74亿元（含建安投资约6.49亿元），于2019年2月开工建设，同时预留二期建设的布局及功能。二期整体策划拟定位为武汉国际艺术文化中心，主要包含两大中心（艺术文化中心、城市展示中心）、三大互动场馆（综合教育馆、科技筑梦馆、户外剧场）、四大配套（会议中心、艺术文化酒店、创新办公、配套商业）。月亮湾城市阳台设计意象取自珍珠（贝），其外观上呈现动态的流动感，通过分层立体平台联动建筑、景观与慢行系统，营造人与江的对话空间，通过阳台地面层的抬升，将江岸空间与堤防相结合，在视觉上重新连接城市空间与江岸开放空间，同时，在高低起伏的景观内，创造不同的主题广场，并结合丰富且多样的文化型设施，提供滨江景观特色的公共活动空间。

• 项目难点

项目设计异型造型多。设计专业多且设计要求高，各专业之间协调沟通难度大。受拆迁、军运会及疫情影响，项目进度形势严峻，施工难度大。

2BIM技术在项目中的应用

2.1设计阶段

2.1.1异型景观台阶参数化重构

本工程景观台阶整体造型复杂、单元个体尺寸形状各异，如图1所示，每一块均需要单独开模，造价高昂。利用参数化设计，将过渡面的个体类型尺寸进行归纳优化，台阶曲线过渡段从400个减少到9个标准段，减少开模费用约700万，极大降低工程造价和施工难度。

2.1.2幕墙参数化设计

本工程采用UHPC幕墙，通过幕墙表皮分析，发现存在整体造型复杂、结构与幕墙连接关系复杂、异型曲面空间定位困难等，幕墙参数化设计实现了单元与结构的有效连接，通过BIM技术生成预埋件定位设计图和幕墙三维模型，如图2所示，指导进行深化安装，有效实现预埋件定位精准。

2.1.3功能分析验证

通过创建人流疏散分析模型、视线分析模型、静力分析模型，如图3所示，对构筑物进行功能验证。其中对沿城市主干道方向的两个景观楼梯的仿真结果表明，原方案人员疏散能力不足，存在发生拥挤踩踏的安全风险，依据人流分析的结果对某景观楼梯进行合理性优化后，疏散时间从5分40秒降低到4分53秒，楼梯的疏散能力得到较大提升，行人舒适度将得到大幅提升。

在BIM模型的基础上增加绿植，以近江水面码头为参照物，进行视线分析，研究绿植方案对江景的遮挡情况。根据分析结果调整绿植布置方案；通过对室外剧场进行全方位的视线分析后，得到每个观众席的视角，其中最大俯角为9°，水平视角在45°～90°之间，使得整个看台均能有良好的观赏效果。

2.2施工阶段

2.2.1协同化管理

在项目实施过程中，进行精细化施工管理，使用BIM协同管理系统将项目的各个参与方，包括业主、设计、监理、总包、分包纳入到统一平台中，进行可视化的协同管理，借助平台进行项目层面的文档管理、任务流程管理，减少纸质文件的数量，在手机上即可随时随地查看CAD图纸、revit模型、审批流程等，使用质量安全管理系统提供多种维度的隐患统计分析功能，随时掌握施工现场质量安全管理情况。

通过在项目现场设置的环境智能监测设备——扬尘噪声检测系统进行在线实时监控，当PM2.5扬尘数据超过预警值后就会促发平台自动开启喷淋装置，进行扬尘治理。

根据员工身份信息能自动生成花名册、工资册，能自动拍照取证，并与自动上传的身份证照片核对，能收集、保存完成的劳务用工信息，帮助企业预防劳资纠纷，通过门禁人脸识别系统，落实实名制，记录工人考勤；全方位监控网络，实时掌握项目安全生产动态，生产安全尽在掌握。

2.2.2三维图审

在图审阶段，根据设计BIM模型，将工程中各类建筑从不同的功能进行分区、可施工性等方面对项目的设计成果进行全面的三维立体审查，发现图纸问题并即时反馈，共记录图纸问题115处。例如：下沉广场外弧梁原设计为折板，在审查时发现净高不足且施工不便，后来经过与设计进行协调，将折板优化为悬挑平板。通过三维图审将图纸问题提前暴露出来，为工程建设的进度控制和成本控制提供了重要保证。

2.2.3弧形管综深化

基于阳台造型以弧形的贝壳为设计创意，项目存在大量弧形机电管线，通过对弧形区域进行管综优化，变曲率管道合理分节，输出轴测图、管件及管道预制加工大样图，形成管综方案，后经业主、设计、监理等多方会审通过，由厂家预制加工，确保了弧形区域管线的美观。

2.2.4三维场布

对项目驻地、施工现场布置通过BIM正向化的方式进行规划设计，项目驻地运用了装配式理念，利用BIM模型指导现场安装，同时采用3D打印技术用于施工现场的临建布置。

充分运用BIM技术指导三维场布，三维技术交底、结构复杂节点优化与可视化交底。针对多梁交会及曲线复杂部位，如图4所示，利用BIM技术，模板安装前，提前进行复杂节点及曲线部位模板预排分块，如图5所示，确定模板加工尺寸及安装顺序。

3BIM技术在项目中的应用效果

月亮湾城市阳台项目幕墙、景观台阶、艺廊、室外剧场等部位造型较为独特，传统的施工定位方法效率较低、精度难以保证。项目基于三维模型输出空间坐标点位，采用BIM放样机器人对空间曲面结构点位进行空间放样定位，提高测量效率，确保施工的准确性。本项目的下沉广场幕墙为弧形结构，幕墙转接件需要沿弧形布置，安装定位困难，通过BIM对幕墙的预埋件进行深化设计，准确定位转接件预留点位，同时输出点位图指导预留预埋施工，对转接件倾斜角度进行深化，输出点位倾角表单，确保幕墙施工的准确性，避免二次预埋造成的工期影响及成本投入。

在设计曲面参数化的基础上，根据安装和预制的要求，再次对曲面幕墙UHPC面板单元进行重构，进一步减少了尺寸规格，优化龙骨间距及节点连接件，输出龙骨安装定位图表，同时给每个幕墙单位附上独有的二维码，实现每个幕墙单元的加工参数信息可查询，也为后期运营维护提供可靠的数据基础。

4结语

从概念设计到施工深化，BIM技术在月亮湾城市阳台工程项目的应用贯穿始终，不仅提升了设计质量，而且有效实现了施工过程中的精细化管理，在技术上实现了攻坚克难。但是仍需要不断地去完善，如在技术应用集成方面，BIM技术与其他信息化技术集成应用不够普遍[5]。随着科技的发展，智慧建造的内涵形式将会更加丰富，各个局部化系统平台的不断涌现也会促进各系统平台间通过相关数据接口可实现资源的共享与系统间的集成，进而形成智慧建造一体化系统平台。

参考文献

[1]王海亮，邱文航，程娜，等.武汉月亮湾城市阳台声景设计与实践[J].声学技术，2020，39（1）：81-86.

[2]王海亮，陈元坤，熊政超，等.武汉市月亮湾城市阳台索膜结构设计与节点优化分析[J].建筑结构，2020，50（8）：145-150，144.

[3]张慎，辜文飞，刘武，等.复杂曲面参数化设计方法：以月亮湾城市阳台为例[J].土木工程与管理学报，2020，37（5）：27-32.

[4]嵇严.城市公共空间声景设计策略研究[D].宜昌：三峡大学，2022.

[5]刘钰.基于Revit的BIM技术在装配式建筑智慧建造中的应用研究

[J].内蒙古科技与经济，2022，11（20）：48-49.