BIM技術在八爪魚酒店的應用


項目簡介:龍沐灣凱撒皇宮八爪魚酒店,設計為超五星級酒店,總建築麵積為26.8萬㎡,塔樓地上17層,地下2層,客房9層,總建築高度為85.7m,客房數目為1000間,酒店功能包括客房、餐飲、商業、宴會、劇院及遊艇碼頭等。


圖:八爪魚酒店鳥瞰效果圖

通過龍沐灣凱撒皇宮八爪魚酒店項目的BIM設計實踐,總結設計院BIM項目實施與協同經驗,探討了當下BIM實踐中的參數化設計、綠色建築設計、施工圖設計與項目人員配合等實際問題。

一、BIM平台的參數化設計數據傳遞

為解決異形構件、曲麵體塊難以在深化設計及成果中精確表達,方案參數修改無法實時顯示在BIM設計模型中的問題,團隊嚐試建立一體化的工作平台。

以禮堂穹頂為例,利用參數化設計軟件Rhino&Grasshopper對異形設計與處理的優勢,進行方案體量推敲,然後將形體及嵌板信息導出到Excel裏作為轉換數據,在Autodesk Revit裏通過二次開發將Excel數據導入,自動生成嵌板,完成可視化異形構件通過參數數據翻譯的過程。與此同時,建立可視化模型與數字文件的連接,在方案變動、修改模型的同時,Excel數據跟著實時變化,從而鏈接到Autodesk Revit裏進行模型的同步變動,成功建立雙向工作渠道。

二、BIM綠色設計的創新

(1)BIM能量模型的應用

方案前期,運用BIM數據分析,可以測試不同開窗比及開窗位置對建築能耗以及采光的影響,通過能量模型測試,調整八爪魚爪子的擺動角度與客房總圖形態,選擇最優方案。

在涉及客房開窗比及樓板保溫等級的控製設計中,通過詳實的BIM數據測算,結合當地氣候和光照環境,在BIM平台中對天窗係統重新優化設計。通過對比所選方案,了解在多種天窗開窗比以及開窗方式下,建築能耗、采光的表現,從而製定天窗設計原則。

在設計伊始,建築師運用BIM模型通過設計酒店公共活動空間的玻璃覆蓋比率,結合海景觀景需求、空調能耗、建築形體進行綜合考慮,確定了主體建築的玻璃使用原則,為方案下一步立麵設計提供數據支持。通過對比所選方案,在方案初期考慮概念構造設計,發揮BIM平台數據優勢,提升建築設計品質。

通過此項目可以預見,BIM能量模型提供的豐富數據接口可以作為綠色設計的統一模型數據平台,以能量模型為核心的綠色設計與分析內容將大量應用於項目前期階段,成為方案中的重要篇章。


(2)BIM噪聲分析解決設計需求

基地緊鄰高檔別墅區,按照《城市區域環境噪聲標準》,以居住為主的一類區域,白晝噪聲標準為55dB,夜間噪聲標準為45dB。現代高級民用直升機的全機升阻比達到6.6,振動水平降到0.05g,噪聲水平小於95dB,最大速度可達到350km/h,由此酒店旅遊直升機的飛行噪音成為居民生活一大隱患,故華藝設計運用BIM平台幫助確定停機坪直升機的飛行路徑。

根據點聲源衰減計算公式得出結論為滿足別墅區良好聲環境,直升機與別墅的直線距離應滿足:白晝200m,夜間300m。

圖:直升機噪聲計算

將別墅區Autodesk Revit模型導出dfx格式文件,導入噪聲模擬軟件,將劃定的禁飛邊界作為線性噪聲廊道,以直升機最大噪音進行模擬,其結果滿足《城市區域環境噪聲標準》對居住建築聲環境的要求,從而確定了直升機禁飛區與建議停機路徑。



三、機電BIM設計的探索與思考

(1)機電BIM設計

在使用BIM技術進行八爪魚項目設計的過程中,發現機電各專業遇到的阻力是最大的,主要問題在於設計和製圖方式的巨大差異,這也導致很多新晉BIM設計者抱怨BIM軟件設計效率低,在接觸一段時間後又選擇回到原來的路子上去。

事實上隨著近年來BIM軟件的不斷發展完善,其建模效率已經越來越高了,而影響機電專業設計效率的主要就是把建好的模型轉化為圖紙的這個階段(例如改線型、添標注、設圖層等工作)。以管線綜合為例,各專業建好模型後,得到結果如下圖所示。


圖:BIM機電基礎平麵

如果按照傳統的製圖標準,我們需要把雙線管道(水管)改成單線顯示、更改線型、調整間距美化圖麵、注釋標注、設置圖層等,工作量大。好在BIM技術可以輕易解決這些問題。

由於帶有管徑等信息,雙線顯示自然可得;由於剖麵、三維視圖可隨時在任何需要的位置生成,管線重疊的時候隻需要輔以剖麵和三維視圖,空間關係便清晰明了;關於圖層,若不導出CAD的dwg文件,甚至都可以不需要了,我們可以通過構件各種自帶的屬性去分類管理。這樣進行簡單標注後,可以直接生成如下圖所示的管線綜合圖,不但工作量大大減少,且更易於施工人員理解設計意圖。

圖:BIM機電平麵表達


(2)機電BIM管綜實戰經驗

理論上BIM可以解決管線間、管線和建築結構構件間的所有碰撞問題,但實際操作起來(特別是像八爪魚這樣的超大型項目)動輒一個平層,幾千條大小碰撞錯誤,修改的工作量是巨大且耗費心力的。因此日常設計中,需要考慮全部碰撞問題是否都有解決的必要性

事實上,通過與現場施工組織人員的溝通,可以知道大多數支管和細部的碰撞在施工階段,工作人員都能夠輕鬆地協調圖麵錯誤,由此可得到許多設計院階段BIM的實用經驗:軟碰撞需要人為判斷,且大多在圖麵中是允許的;硬碰撞方麵,是否需要修改則需要設計人員擁有豐富經驗,眾多末端空間錯誤即使設計人員全部協調也無太大意義。現場施工人員往往會依據自身豐富的施工經驗,確定最少用工用料原則,自行優化末端方案,這樣施工圖人員通過BIM手段在管線細節部分的過度工作會顯得比較尷尬。再加上目前BIM設計人員往往不具備施工階段的實踐經驗,基本無法考慮到施工檢修、作業空間之類的預留問題,或者是因結構施工誤差產生的餘量空間的預留問題。因此在高強度繪圖和緊張的設計進度之下,抓大放小,解決後續施工中無可挽回的錯誤才是保證BIM管線綜合順利進行的正確工作方式。

我們的做法是依據以往BIM管線綜合的設計經驗,先確定好各類管道以及建築本身構件的優先碰撞級,在分類碰撞的選擇過程中,首先解決所有幹管(特別是重力流的管道)的碰撞;在條件允許的情況下,再選擇性地解決那些現場容易調整、影響較小的支管碰撞。工作的同時積極與施工方相關人員溝通——現場施工人員在諸多實踐問題上的處理經驗會讓設計師受益良多。這樣可以使管線綜合的效率大大提高,也使得BIM設計人員的工作時間和成果利益最大化。


四、BIM設計注意要點

BIM技術的Revit軟件修改量不同於傳統CAD修改,3D模型遠大於CAD的2D修改量會讓設計者望而卻步。Revit的修改優勢在於改一處而動全身,有效避免了漏改現象的頻發,但同時這一密切的聯動機製也增大了對組內設計製圖人員製圖規範性的要求。根據經驗來看,一個不夠良好的BIM製圖和建模習慣,將會對後期出圖修改產生巨大的且不可預見的影響,可能產生許多額外的工作量。此外,在初期和甲方、業主有效溝通,盡可能考慮各種可行情況,堅持原則,提高設計質量,也是減少修改量的有效辦法。


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