EPC学校项目项目设计BIM应用

20.2.1BIM协同设计及模拟分析 120.2.1.1工作集 220.2.1.2链接BIM模型 320.2.2场地制作与分析 420.2.3族文件的参数化设计与制作 520.2.3.1参数化族文件制作 520.3.3.2参数化设计的价值 720.2.4BIM出图 720.2.5基于BIM的工程项目动态优化及环境模拟 920.2.5.1风环境分析 920.2.5.2室内自然通风模拟分析 920.2.5.3室外声环境模拟分析 1020.2.6项目可视化展示 10该内容为最新国企高分中标的施工投标方案的内容，有完整各级标题和正文格式，高度契合本年度最新施工及评标标准！BIM技术是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起三维的建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。项目设计的BIM应用，主要包含以下流程：基于BIM的项目设计流程20.2.1BIM协同设计及模拟分析施工图设计阶段，设计人员需要与其他各专业工程师共同完成设计方案中的结构、设备等专业设计。团队协作在这一阶段成为施工图设计的主要工作模式。利用BIM技术进行的施工图设计，Revit软件提供了强大的协同设计平台——工作集和链接模型。工作集适用于无法拆分的多个单体的中、大型综合建筑项目，设计团队中所有设计人员在同一个建筑BIM模型上完成各自的设计内容，并可以自动更新实现实时的协同设计。链接Revit模型适用于单体建筑，或可以拆分为多个单体，且需要分别出图的建筑群项目，设计团队中的设计人员各自完成一部分单体设计内容，并在总图文件中链接各自的Revit模型，实现阶段性协同设计。对特别大型的项目，在“链接Revit模型”中使用工作集功能。两种方式相结合，以实现更大规模的协同设计。模拟分析BIM多专业配合协同设计示意图20.2.1.1工作集通常根据团队成员每个人被指定的设计功能任务来划分工作集。每一位小组成员都可以控制某个特定的设计部分，例如有专门负责外立面设计的、有负责内部空间布局设计的、有负责电梯楼梯卫生间等西部设计的、有负责场地总图设计的等。如此则可以设置工作集为外立面设计、内部布局设计、室内外构件设计、场地设计等。3D2DRevit工作集多专业协同工作20.2.1.2链接BIM模型AutoCADRevitTEKLA钢结构建模钢结构模型（部分）项目开始设计前，设计团队负责人事先确定各专业统一的项目定位点，明确以项目的某个定位点与默认的项目基点位置重合，以便后期的项目协同中建筑设计人员的模型与其他专业模型在传递过程中不会发生错位。对于多个单体的项目,需要事先在一个总图文件中,确定每一个单体建筑相对默认的项目基点的位置，然后在各个单体的项目文件中，同样需要以统一的定位点进行全专业设计。利用这样的操作流程既可以保证各单体全专业之间的自动链接定位，也可以保证建筑群总图的自动链接定位。深化设计阶段，随着各专业设计工作的专业设计方案的对比分析研究，通过对各自模型的调整及修改,解决各专业中的设计问题，最终完成整个建筑设计过程。项目实施过程在中，建筑、结构、给排水、电气、暖通五个专业，均需要统一项目的基点位置，同时确定设计项目的轴网和层高，之后由各专业设计人员分别在本专业技术范围内进行分别Revit进度模型文件，完成相应的整合和校对，实现建筑设计项目的协同工作。链接Revit模型界面展示多专业整合模型展示20.2.2场地制作与分析本项目地形复杂，各建筑物之间高差较大，根据原始提供的地形资料及相关地形图纸，利用BIM技术结合倾斜摄影、GIS及相关分析软件（Bently、InfraWorks、Cicil3D等）进行BIM地形建模，完成地形模型的创建工作后，结合调研结果对地形条件进行详细梳理。针对复杂的地形，设计条件进行判断、整理、分析，便于后期更好的指导施工。无人机倾斜摄影结合GIS实景建模BIM场地分析包括两方面内容：实景自然地形和建筑环境。建筑与场地的关系不仅要体现看待场地的视角，还要考虑在建造中是利用场地现有条件，还是改造环境。原始地形图纸初步完成设计场地的BIM分析工作后，将对建筑的面积、功能要求、建造模式、可行性等方面进行深入分析，确定建筑设计的基本框架，包括平面基本布局、体量关系模型、建筑在基地中的方位、结构形式、空间布局、内部空间品质、与基地环境的关系以及对当地文化的解读等内容。地形建模展示基于GIS的地形建模20.2.3族文件的参数化设计与制作20.2.3.1参数化族文件制作族文件的制作和整理及族库的建立则是整个方案设计阶段的重要部分。根据方案设计的设计风格和构件形式，先期进行族文件的建模工作，并从一开始就以参数化思想进行制作，将大大提高后期的建模效率。参数化设计从实质上讲是一个构件组合设计，建筑信息模型是由无数个虚拟构件拼装而成，其构件设计并不需要采用过多的传统建模语言，如拉伸、旋转等，而是对已经建立好的构件（称为族）设置相应的参数，并使参数可以调节，进而驱动构件形体发生改变，满足设计的要求。而参数化设计更为重要的是将建筑构件的各种真实属性通过参数的形式进行模拟，并进行相关数据统计和计算。在建筑信息模型中，建筑构件并不只是一个虚拟的视觉构件，而是可以模拟除几何形状以外的一些非几何属性，如材料的耐火等级、材料的传热系数、构件的造价、采购信息、重量、受力状况等等。参数化基坑支护模型参数化地库标识系统通过对项目的BIM模型搭建及族库建设，在构件族参数化设计方面进行深化设计。族参数化设计思想可在本工程项目中发挥重要作用。在建模过程中使用参数化设计，以国标设计图集为依据，将项目中同一类别、形态相似，仅存在可量化差异的一类建筑构件，整合在同一个族文件中，通过调整族文件中的各项参数实时生成对应构件，进而有效精简族文件数量，提高设计效率，大大降低设计错误，更在事实上推进了建筑设计标准化的发展钢结构模型节点20.3.3.2参数化设计的价值本项目设计人员根据工程关系和几何关系来指定设计要求。要满足这些设计要求，不仅需要考虑尺寸或工程参数的初值，而且要在每次改变这些设计参数时来维护这些基本关系，此外参数化还拥有以下的优点：1、构件完成度高参数化设计的族文件构件一般结构比较复杂，同时构件内的相关数据信息量较多，并且具备一定程度的智能化/自动化特性，能够满足一次制作，多次重复使用的效果。2、标准化通过使用统一的原始族，进行相关的数据调整，仍然保持有原始族的基本特性，仍可按照原始族设计之初的相关要求，在其他项目中该部分能够与其它项目里保持统一的特性。3、高效化4、高度兼容性参数化模型基于Revit软件进行创建，不需要依赖任何第三方程序，因此Autodesk公司中的系列软件均能够通过数据流的形式进行读取和调用，达到数据的多级利用，提高数据的利用率。5、缩短设计工期通过使用参数化构件进行方案阶段的建模和设计，可以大大降低设计人员的工作量，简化设计过程，提高设计准确度，减少重复性工作，缩短设计工期。20.2.4BIM出图在建立完成项目的相关BIM模型后，通过模型的平面、里面、剖面等视图剖切或索引创建平面详图，其中包含建筑模型的基本图元以及模型相关的详图设计。例如可以用剖面工具创建墙体详图，用详图索引工具创建屋顶详图等。详图视图是从模型视图中创建的，与其他基本视图村财内在联系，可BIMCAD通过模型深化设计图纸20.2.5基于BIM的工程项目动态优化及环境模拟BIMBIM软件对20.2.5.1风环境分析建筑群和高大建筑物会显著改变城市近地面层风场结构。近地风的状况与建筑物的外形、尺寸、建筑物之间的相对位置以及周围地形地貌有着很复杂的关系。在有较强来流时，建筑物周围某些地区会出现强风；如果这些强风区出现在建筑物入口、通道、露台等行人频繁活动的区域，则可能使行人感到不舒适、甚至带来伤害，形成恶劣的风环境问题。在一般的气候条件下，他们直接影响着城市环境的小气候和环境的舒适性；一旦遇到大风，这种影响往往会变成灾害，使建筑外墙局部的玻璃幕墙、窗扇、雨棚等受到破坏，威胁着室内外的安全。通过对该项目的风环境和项目模型进行分析模拟可以得到详细的数据，针对建筑的使用安全得到极大改观。室外风环境模拟分析图20.2.5.2室内自然通风模拟分析使用BIM技术对建筑内部自然通风方式、机械通风的气流组织是否合理等检查分析或利用CFD模拟软件进行分析。模拟建筑在外窗全部开启的情况下，其室内通过自然风压形成的室内气体流动，对其建筑室内的自然通风状况进行预测，为建筑功能布局、窗口位置提供合理化建议，并为内部通风系统提供节能策略。此外，通过确定风口布置、风口形式以及风量等设计参数设定模型计算参数，对室内机械通风的气流组织情况进行分析，根据气流流向、流速、流量分布等数据，分析通风空调方案的合理性及方案优化比选。楼层间自然通风模拟图单层室内昼夜自然通风模拟图20.2.5.3室外声环境模拟分析基于BIM技术的室外声环境模拟分析，通过在建筑群组受周边交通道路、人群嘈杂等影响下模拟建筑表面及内部的噪声分布，通过噪音等声线图、声强线图等模拟结果可为建筑物布局、道路规划的合理性、隔声屏障设置等提供科学的技术分析依据，得出建筑周边噪声分布情况、优化围护结构隔声设计等。昼间噪声分模拟图夜间噪声分模拟图20.2.6项目可视化展示所见即所得，可视化的作用是非常大的，拿到的施工图纸，只是各个构件的信息在图纸上的采用线条绘制表达，但是其真正的构造形式就需要建筑业参与人员去自行想象了。项目整体效果展示图对于一般简单的东西来说，这种想象也未尝不可，但是近几年建筑业的建筑形式各异，复杂造型在不断的推出，那么这种光靠人脑去想象的东西就未免有点不太现实了。BIM提供了可视化的思路，让人们将以往的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前；建筑业也有设计方面