陈永然
上海申元工程投资咨询有限公司海南分公司 海南海口 570100
摘要：海口塔项目作为海南省的标志性工程，设计者在项目全过程中利用BIM技术，深化应用各专业软件和协同组织项目团队工作，在方案确定和设计阶段以及施工阶段一步步加深了对BIM的理解和运用，完成了结构、机电，幕墙等各个方面的设计，并通过BIM技术对复杂结构建筑有了新的认识，在整个项目的实施过程中，对BIM技术也有了更好的应用。
关键词：海口塔；建筑工程；BIM技术；BIM应用
1绪论
1.1 BIM技术的简介
BIM是建筑信息模型的简称，其核心就是通过数据信息建立实体的三维模型，并能通过相关模型研究建筑物的结构、稳固性等。BIM的应用降低了建筑业风险，提高了建设的效益，其在建筑物设计施工中的应用能使工程项目建设做到“万事俱备”，BIM利用现代科技科学的建立三维模型，真实的展现出建筑物的结构、轮廓等，预防了建筑风险，使施工的每一个环节都能得到很好的掌控，确保了建设施工的工程质量和效益。
随着经济的快速发展和科技的不断进步，BIM技术越来越完善，BIM技术在工程界应用越来越广泛，BIM技术能实现不同专业、不同部门的数据共享，在建筑工程中，工程师、建筑师、设计人员、业主等不同用户能共享同一个建筑设计信息，使用共同的可视化数字模型，进行建筑结构模拟和分析，从而更加快捷的完成建筑工程施工任务，采用BIM技术能有效的提高建筑工程结构设计质量，为建筑施工提供安全保障。
现代建筑工程中，涉及到的专业知识很多，加上现代建筑生命周期长、建设周期短，传统的CAD技术已经不能满足建筑工程低消耗、低污染的要求，采用BIM技术能有效的解决这些问题，BIM技术的功能虽然强大，但其上手难度比较大，因此，设计人员要不断的提高自身的综合能力，全面掌握BIM技术，在快速高效的完成建筑工程设计任务的同时，确保建筑结构的设计质量，从而保证建筑工程的施工质量。
1.2海口塔项目的简介
海口塔项目位于海南省海口市大英山新城市中心区D15地块上，是一栋集94层集超五星级酒店、SOHO式公寓、精品商业、高级写字楼、观光游览等多种功能为一体的428米超高层标志性建筑，总建筑面积为386306.23平方米，采用核心筒结构+外围巨型框架+伸臂桁架结构体系，主要由一个塔楼和位于塔楼两侧的东西裙楼所组成，塔楼地上层数94层，地上高度428米。项目所处地段是海口市大英山片区的重要区域，未来将成为海口城市形象的标志性建筑，更是海口的城市名片之一。
1.3海口塔方案简介
海口双子塔•南塔是首个利用BIM技术进行全专业设计、协同的超高层，结构设计难度位列世界第三。通过BIM技术解决设计技术难题，如钢结构深化设计、管线综合、泛光照明、幕墙深化设计、遮阳设计、光照分析等，直接经济效益超过6亿元，成为BIM设计创新应用的里程碑。
2017年11月21日，海南第一高楼，428米的海口双子塔•南塔项目，通过BIM技术解决抗震设防烈度高、区域台风高发等设计及施工难题，荣获第三届国际BIM大奖赛“最佳超高层项目BIM应用奖”。
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塔楼使用8根巨柱斜撑保证塔身稳定，这8根巨型钢柱环绕内部空间，相互靠拢，形成连续的巨型三角形稳定结构。这个结构的形状具有一种安静和谐的美感，同时又拥有发展变化的可能性。
1.4海口塔设计亮点
1.4.1结构独具匠心
海口塔项目结构采用核心筒结构+外围巨型框架+伸臂桁架结构体系，同时结合建筑需求，酒店区域核心筒内部不设楼板，从而形成一个完全贯穿的天井，形成了独具特色的中庭开敞空间。
1.4.2屋顶观景平台
海口塔屋顶的观景平台位于酒店中庭上方，设计中将屋顶设备全部移至塔楼设备层，采用玻璃覆盖整个屋面，在超高层建筑中独一无二，使其成为绝佳的城市观赏点。立面和建筑形体的流畅线条成为表现因素，柔软地汇集交错，形成一朵灿烂绽放的花朵，轻盈地覆盖在约1300m2的顶层观景平台上，提升出中庭的气氛并和建筑内部空间相辅相成，由下至上如同步步莲花，达到徇烂。
2 BIM技术的应用
2.1设计难点
海口塔功能复杂、结构难度高，这给设计带来一定难度。海口塔融合了众多的功能，塔楼从上向下分别为观光层、超五星级酒店、高级会所餐厅、SOHO、高级写字楼、精品商业；地下室主要为商业、酒店服务、地下车库、设备用房；裙楼功能为商业、餐饮。各功能分区明确并有机联系，形成完整的综合体。
海口塔所在地区抗震设防烈度达到8.5度且风荷载大，选择一个安全可靠、合理有效的结构方案是设计的关键。通过多种结构方案分析比较，工程结构采用了“核心筒结构外围巨型框架＋伸臂桁架”的结构体系。同时，结合建筑需求，酒店区域核心筒内部不设楼板，从而形成一个完全贯穿的天井，形成了独具特色的中庭开敞空间。酒店空间围绕着大堂设置缓缓展开。酒店大堂作为一个上下承启的转换空间，在这里，人们可以直接领略到海口塔的结构之美，也会被独一无二、贯通天地的巨大中庭所震撼。屋顶观景平台凌驾于酒店中庭上方，设计中将屋顶设备全部移至塔楼设备层，采用玻璃覆盖整个屋面。这在超高层建筑中独一无二，使其成为绝佳的城市的观赏点，更是在海之南俯仰天地、问首人生的最佳去处。在这里，立面和建筑形体的流畅线条成为表现元素，柔软地汇集交错，形成一朵灿烂绽放的花朵，轻盈地覆盖在约1300平方米的顶层观景平台上。
2.2 BIM技术应用
在方案阶段，项目采用了Simulation CFD（快速模拟建筑内场大空间气流组织）、Flow Design（快速模拟建筑外场大空间气流组织）、BIM360（快速效果图制作和模型研究）等一系列BIM技术，对塔楼主要大空间进行温度及风速初步模拟，得出对机电设计的指导性意见。风洞试验为保证结构的安全性、经济性以及行人舒适度作出了重要贡献。
在初步设计阶段，BIM技术的应用在协同工作和组织管理发挥了巨大作用。
在协同工作方面，不仅实现了异地协同、多软件协同、多专业协同，而且在结构模型的制作、图纸表达、幕墙节能等方面大大提高了效率。Revit强大的三维管线综合能力能够及时发现以往二维设计难以发现的问题以及设备管线与建筑结构的细节问题，并实现管线布置的精细化设计，节约了设备管线空间。由于腰桁架、伸臂桁架等加强结构的影响，设备层的设备布置及管线汇总难度极大，利用传统的工作方式将浪费很多时间及精力，而Revit使这一切变得清晰而简单。
在组织管理阶段，BIM在项目拆分、项目分工、文件管理等方面也发挥作用，实现各方意见的及时、直观反馈，成为项目推进最直接的动力。
在海口塔项目中，从起初的怎么从简做BIM、是否可以不用BIM出图，到今天必须用BIM、一定要用BIM出图，设计团队经历了理念上和技术上的转变。技术人员自身素质得到提高，同时发现BIM更强大的是它的无限延展性。BIM强大的技术后盾使得我们可以把建筑当作艺术品、把工程当作精品、把项目当作高科技产物，同时也让BIM走得更远。
2.3 BIM技术应用举例分析
塔楼采用巨型斜撑框架—核心筒抗侧结构体系，核心筒同时承担竖向荷载和侧向荷载，巨柱、腰桁架以及斜撑共同组成巨型斜撑框架，与核心筒共同作用，形成完整结构体系。8根巨型柱在立面上是双向倾斜的，绕建筑中心点逐层旋转，位置也随着各层建筑平面的变化而变化。
3结论
现代建筑工程中，涉及到的专业知识很多，加上现代建筑生命周期长、建设周期短，传统的CAD技术已经不能满足建筑工程低消耗、低污染的要求，采用BIM技术能有效的解决这些问题，BIM技术的功能虽然强大，但其上手难度比较大，因此，设计人员要不断的提高自身的综合能力，全面掌握BIM技术，在快速高效的完成建筑工程设计任务的同时，确保建筑结构的设计质量，从而保证建筑工程的施工质量。
参考文献
[1]李延.BIM技术在结构设计中的应用研究[J].中华民居，2013（27）
论文作者:陈永然
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/8
标签：海口论文; 结构论文; 技术论文; 建筑论文; 项目论文; 塔楼论文; 桁架论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;