武汉中心项目BIM应用

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摘 要 ：在武汉中心项目的设计、施工和运营维护阶段,BIM技术的应用发挥着重要的作用,通过地标性项目信息化全生命周期探索,业主获得了强大的技术支持,同时项目各参与方也获得了巨大的价值.

关 键 词 ：BIM技术 数字建筑 建筑信息 建筑整合 信息平台

一、前言

基于对建筑信息的管理和使用,BIM（Building Information Modeling建筑信息模型）——作为建筑邻域中正在大力发展的数字化、信息化新技术,使得在建筑物设计施工的同时构建虚拟建筑成为可能.BIM不仅提供了整合各种资料的“数字建筑”,而且在实施前模拟施工,通过网络平台帮助各方协作,在建筑全生命周期近可能达到信息复用,模型复用,以保持信息的一致性.武汉中心项目由于建造高品质和设计施工复杂性的需求,在设计施工阶段采用了BIM技术和BIM信息平台,为项目的顺利推进保驾护航.

二、项目概述

武汉中心是武汉CBD公司实施核心区开发战略的第一个项目,是实现核心区功能最重要的组成部分之一,对于巩固CBD核心地位,促进泛海品牌发展具有标杆作用,对于将武汉商务区打造成为华中现代服务业中心,助推武汉市成为中部城市群的龙头也具有十分突出的现实意义.

武汉中心位于武汉王家墩商务区财富核心区西南角,与城市大型公共配套连接紧密,紧邻规划中的梦泽湖,拥有非常优美的自然景观环境.武汉中心占地约2.81公顷,总建筑面积359270.94平方米,其中,地上建筑面积272652.53平方米,地下建筑面积86618.41平方米,设置1300个机械式停车位,建筑高度为438米,层数为88层.是集智能办公区、全球会议中心、VIP酒店式公寓、白金五星级酒店、360°高空观景台、高端国际商业购物区等多功能为一体的地标性国际5商务综合体,定位于与中国中部现代服务业中心相匹配,体现武汉市经济、人文发展趋势和地貌特征,满足高层次商务活动及人士需求,是一幢武汉领先、面向全国、面向全世界的超大型建筑（如图1）.

三、BIM应用的指导原则

1.管理职责明晰

武汉中心项目在BIM实施时确定了业主主导,BIM顾问实施,设计单位和施工总包负责配合的管理原则.在实施时由业主方和项目各参与方提需求,BIM顾问负责建模、模拟、信息录入等具体实施工作和BIM技术支持,设计方和施工总包方提供建造信息和必要配合,并根据各自需求应用BIM技术.

2.从信息整合的角度提升项目管理水平

通过BIM顾问的收资和资料梳理整合来督促各方工作,BIM顾问从信息整合的角度提供各类报表,并通过基于BIM模型的信息交互平台来进行项目的辅助管理,以提升项目管理的效率和效益.

3.全生命周期信息传递

BIM顾问负责全生命周期信息标准的制定,以保证BIM模型及其包含的信息与设计图纸、现场实物楼宇相一致,这些信息应全面、真实的反映建造过程,并可为进一步开发的楼宇运营和物业管理平台提供数据库支持.

4.信息化工具的支持

一方面,在项目实施过程中充分利用基于BIM技术的网络管理平台,通过inter公网登入,业主及各项目参与方通过该平台协同工作,第一时间发布最新的工作信息并通过该平台实现项目文档和建设信息的有效管理.

另一方面,通过BIM顾问提供的各类模拟完成虚拟建造,保证问题在实施前解决.

5.业务流程的整合优化

针对各BIM应用点,对应工作职责,整合优化BIM实施总流程,建模流程,碰撞检测和管线综合流程,设备材料统计流程,可视化BIM交流工作流程,工程变更预评估工作流程,模型协同更新工作流程,专业深化工作流程,变更工程量统计工作流程,施工模拟工作流程,施工监督和验收工作流程,BIM及包含信息质量控制流程等.

四、BIM实施的关键问题

1.交付成果的一致性

BIM成果的交付,应与设计图纸和竣工图纸一致,应与现场实际一致,BIM模型和BIM信息应准确反映建筑物楼宇的真实状态和真实建造信息.

2.实施过程的同步性

BIM实施过程中,应与实物楼宇的实际进度保持同步性,过程中的数字楼宇BIM模型和BIM信息应及时更新,确保模型处于完善的可用状态.

3.工作职责的一致性

BIM在实施过程中,业主方应作为主导方保证各参与方对 BIM顾问的工作提供必要配合,保证BIM顾问所获得信息的真实性、及时性、准确性和完善性.BIM顾问在BIM实施过程中作用凸显,作为信息的整合管理者,对数字楼宇的规划、构建、完善、应用和系统集成负责,在建设全过程保证各方工作职责的一致性,避免要素考虑不全或职责变换造成BIM实施不当而无法实现BIM全生命周期的价值.

4.数据分类标准的一致性

BIM数据标准应在实施过程中不断反馈修正,及时更新,并保证在项目全生命周期数据分类标准的一致性.[1]应充分考虑与Ominiclass标准、Uniformat标准和Cobie标准的互用兼容性.

五、BIM应用亮点提炼

（1）幕墙BIM应用

武汉中心的外形是由不规则的曲面组成,形式复杂多变,利用三维设计软件Catia对武汉中心外形进行参数化找形.通过对垂直高度0米、167米以及438米处截面的参数控制,迅速地调整整个建筑的外形,进行方案比选（如图2、3）.

外形方案确定以后,将Catia模型根据建筑层高进行切片,从而得到每层轮廓线,导出DWG格式文件完成幕墙招标图设计.

[2]在幕墙深化设计和加工安装过程中充分挖掘BIM系统的优势,更好的控制建筑品质和施工进度及成本. 武汉中心外立面幕墙划分的难点：

幕墙规格一致性

边缘幕墙尺寸接近

幕墙的几何形状包括矩形、梯形、不规则四边形、三角形

每块玻璃的挠度不超过1/60（16毫米）

面与面之间夹角较小

幕墙划分需要考虑的设计因素：

外形的均匀美观

保证曲面平滑过渡

尽量减少玻璃的规格型号,标准化幕墙玻璃数量尽量多以降低成本

（2）方案优化与性能化分析

利用BIM软件对武汉中心项目进行模型构件,并将模型导入到专业分析软件中,进行性能化分析,从而对方案进行优化和筛选,确认最终的建筑方案.

针对不同的建筑方案,采用不同的结构体系,并利用BIM软件进行模型构建,并将结构模型导入到专业的结构计算软件中计算和分析

（3）设计配合与成果校核

利用Revit系列软件对不同专业的设计图纸进行模型构建,实时、可视化地与设计师进行沟通交流,直观地反映并完善设计师的构想,同时利用BIM软件的平台功能,将不同专业的模型相互链接,对整个建筑的设计成果进行校核（如图4、5、6）.

（4）碰撞检查

利用Revit系列软件对武汉中心项目全专业的模型进行构建,并通过Revit软件导出NWC格式文件,并利用Nisworks软件打开该文件,进行漫游和碰撞检查,对不同专业的模型进行设计校核,对发现的问题进行标记,并提出修改意见,同时将碰撞报告反馈给各专业设计师,与设计师一起协调解决碰

图9优化后的图纸 图10优化后的BIM模型

（5）管线综合

在BIM实施过程中重视基于BIM的管线综合工作流程和方法,通过系统的工作很好的解决管线综合问题,指导施工避免拆改.在实施过程中主要关注以下几点：

第一,关注净空分析,划分清楚室内与机电的竖向界面.首先整理出室内净空需求图,并通过红黄绿三种颜色将管线综合重点区域明晰,并在每一轮的管线调整过程中更新净空图纸,明确下一步调整的要求.

管线综合与室内设计的协调不会一遍结束,通常进行四遍建模及调整工作.界定每一轮的拍图目标,通过拍图从而有效提高管线综合的效率和效果.拍图时特别关注安装检修空间、管线性能、防火卷帘及相关专业冲突.最终由模型导出管线综合平面图、剖面图、留洞图及相关净空控制图、检修空间控制图及各类报告.在项目安装中注意现场误差分析,提前发现问题并解决问题.

（6）施工现场技术交底

利用三维BIM模型与传统的二维CAD图纸相结合,对施工现场进行技术交底,不仅缩短了现场施工人员看图的时间,而且增强了对图纸的理解深度（如图11、六、BIM应用展望

武汉中心项目正在BIM实践中达到对BIM理解的升华,并会在公司领导的重视下在今后建造过程中注意将BIM工具使用好,将BIM平台构建并管理好,将BIM流程梳理好, 将BIM工作方法应用好,将BIM思想理解好.[3]将会特别关注信息标准的制定和管理,工作流程的梳理和执行,逐步形成完善的BIM项目标准和企业标准,为尽快跨入第五代管理奠定基础.