天津市建筑设计研究院有限公司
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案例研究
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项目名称:中国文字博物馆续建工程
项目特点及难点:项目空间及形式复杂、工期紧迫及参与方众多。
技术亮点:在设计过程中,使用Autodesk Dynamo进行参数控制和协调, 利用Autodesk Docs进行云协作,提高沟通效率,在Revit平台上完成全专业协同。通过BIM应用提高协作质量,控制施工成本。同时将信息模型作为数字资产,为未来的智慧城市提供数据基础。
图片由天津市建筑设计研究院有限公司提供
中国汉字博物馆位于素有 “汉字之都” 美誉的河南安阳。项目建筑面积为6.83万平方米,是对原有展厅的改扩建,并延续了殷商时期的建筑风格和宫廷韵味。该项目由天津市建筑设计研究院有限公司(以下简称“天津建院”)设计。
古典的建筑形式、多样的空间组合、复杂的专业要求,都给设计带来了巨大的挑战。面对项目的复杂性、紧迫的工期和多参与方协同困难,天津建院提出了使用BIM和Autodesk相关技术及解决方案来提高协作效率与设计质量,指导外檐板材生产与加工,控制项目成本,协同各参与方, 并将信息模型向施工阶段有效传递,同时将信息模型作为数字资产,为未来的智慧城市提供数据基础。
具体说来,项目的亮点就是将BIM引领的数字化设计贯穿设计生命周期,利用参数化手段优化设计目标,从整体方案到施工,从整体到细节,多维度审视设计,可以总结为以下几个方面:
1、利用参数化结合VR提升工作效率,帮助进行多方案比较
在设计过程中, 天津建院使用Autodesk Dynamo进行参数控制和协调。例如,对剧院座椅布局的不同参数进行多次比较,并对不同区域的座椅进行自动编号;以及设置不同的参数来控制博物馆外墙的突出宽度和倾斜角度,以获得各种建筑效果。
2、绿色建筑技术与BIM的结合带来可持续
在整个设计过程中,天津建院在概念、设计和施工三个阶段对模型进行优化,并对优化后的模型进行CFD分析,创造了宜人的室内与室外物理环境;针对剧场空间进行声环境模拟分析,创造了良好的声学效果;对库房区域进行室内温湿度模拟分析,创造了可靠的藏品储存空间。这些分析模拟都是空间品质的重要保障。
图片由天津市建筑设计研究院有限公司提供
3、通过Docs进行云协作,提高沟通效率
由于项目的复杂性,需要业主、建筑师、结构工程师、机电工程师、幕墙设计师、舞台机械、灯光设计师以及展览团队等各利益相关方的参与。为了促进有效沟通,天津建院使用Docs平台进行文件管理、模型协作和图纸发布,节省了约200 个工时。同时,Docs平台的版本比较和审查功能为整个团队提供了完整的设计记录,以便更好地进行项目管理。
4、建筑外檐板材采用了预制加工,减少了材料浪费,也便捷施工
对于复杂的建筑外墙板,天津建院首先在BIM模型中优化了板材规格,然后按区域对板材进行编号,再转交给制造商生产,最后在现场安装。这一工作流程大大减少了材料浪费和环境污染,并确保了质量控制。
图片由天津市建筑设计研究院有限公司提供
5、多标高空间、倾斜的外檐为协同设计带来巨大挑战,利用BIM提高设计效率,保证了设计品质
博物馆设有表演区、展览区、储藏室、研究中心和交流区等多种功能空间。不同的空间需要不同的高度,这给结构和机电设计带来了巨大挑战。倾斜的建筑立面也给空间利用和协调带来了挑战。通过应用BIM,天津建院克服了这些困难和挑战,提高了设计效率,确保了设计质量。应用BIM后,共提取图纸859份,实现了零机电碰撞,新增工程量清单568份,减少现场变更2356 次,节约成本2530万元。
6、数字化项目交付
BIM应用贯穿了中国文字博物馆建设项目的整个施工过程。设计阶段的模型交由施工团队进行调整、完善和改进,实现智能化施工管理。基于模型的管理用于材料统计、现场布局、施工模拟和进度控制。采用点云扫描技术进行质量控制,完成竣工模型, 然后移交给运营团队进行智能运营。对于复杂的博物馆建筑,BIM模型被应用于整个生命周期,并根据空间和组件进行编码。这项工作将为今后的数据传输提供参考。
可以说,BIM技术在中国文字博物馆项目中的全过程协同应用,真正体现了天津建院在精细化设计、成本优化和整体建设方面的突出优势。