上海华都建筑规划设计有限公司 上海市 200000
摘要：近年来，随着建筑行业的飞速发展，高品质高质量的建筑设计已经越来越重要了。自BIM概念引入国内已经十余年，其在项目工程各个阶段的重要性已经开始突显。本文尝试在实际项目中前期至扩初阶段部分采用BIM技术，通过对BIM技术实际的应用，总结出BIM技术的应用价值和技术优势。
关键词：BIM 建筑设计 实践 土方量
1.项目概述
项目概况：规划用地面积53389.57平方米。用地内规划总建筑面积48206.43平方米。其中地上建筑面积为38265.77，分为教学区（教学，实验，合班教室，图书馆和走廊）和生活服务区（食堂，学生宿舍楼），并地下设置机动车车库，其建筑面积为9940.66平方米。本项目全校共有62个班级，其中：20班在初中部（包括2个合班教室），在小学部有30班，12个班在幼儿园。
2.场地分析
重庆新梁投资开发（集团）有限公司投资的梁平县枫叶学校建设项目。本项目基地位于工桂湖新区，湖光路以南，净湖路以西，碧湖大道以北，名柚大道以东。规划总用地面积约5.33公顷。基地为梯形，基地北侧延湖光路长度约286米，延净湖路长度约241米，延碧湖大道长度约为235米，延名柚大道长度约为215米。该项目基地是东南高点东北低一点，和底座高度差较大。最大高差近20米。基地东侧隔路与品字山公园相邻，基地南面为居住用地，基地西面与牛头寨公园相邻，基地背面为教育用地。项目地处风光秀美，交通便利之地。基地周边道路标高范围459.9至474.2米之间，外围城市道路坡势较大。
3.项目采用BIM技术的优势
BIM技术在此项目中以“模型”为核心，围绕模型延伸出二维图纸，复杂的细部以及建筑与场地之间的关系。基于真实的项目基地现状结合建筑设计，将设计意图更直接的表现出来，设计师可以直接从3D视角对建筑设计进行实地模拟，前期对场地的充分考虑可以减少后期的很多麻烦。设计阶段的BIM应用同时对BIM模型进行节能分析也对建筑节能设计有着至关重要的作用。并且保障在短时间内完成各阶段的送审图纸的质量。
4.BIM技术在枫叶国际学校项目中实际应用（基于Revit的软件平台）
（一）规划总图的应用
在概念阶段，设计师需要结合场地进行体量分析，合理利用土地规划，体现现代校园功能复合理念，将学校的基本功能教学楼、办公楼、生活用房以及综合服务用房如风雨操场、食堂等功能融合，体现建筑利用的集约高效性。结合指标和基地现状，得到初步的规划设计。
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图1 规划设计分析图
在Revit中进行体量搭建，通过其根据实际环境进行初步的数字化模拟分析，用得出的数据分析指导下一步的深化设计工作。这一阶段首先完成Revit中体量模型，再通过gbxml文件进入到Ecotect软件中进行分析，
将重庆的气候条件输入Ecotect的WeatherTool工具，生成各项环境的基础数据图。
（1）建筑最佳朝向方位图分析
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图3 重庆全年太阳直接辐射量分析
X坐标：月份
Y坐标：太阳每平米辐射量
重庆年日照天数较少，年辐射量较小（图中黄线密度小）且最佳朝向与其他朝向辐射量差距并不明显（峰值并未超过最低值1.5倍）。综上可以得知，在重庆，就日照辐射量而言，总图设计中日照对建筑朝向并没有决定性的影响。
（3）日照分析
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图4 总图日照分析图
在小学和中学的设计规范，已明确要求，该教学楼的教室一般应满足窗口日照冬至每天至少2小时。根据建筑模型的日照分析，教学楼内侧东西南侧均不满足两小时冬至日满窗日照，同时结合重庆地区气候特点，采用东西北侧均采用开敞式内廊方式布置教室，南侧采用内廊双侧布置房间，普通教室对日照有较高要求，部分专业教室对日照没有要求，所以将无要求的专业教室放在南侧内廊的北侧。
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图5 教学楼标准平面图
（二）土方量的应用
该项目的场地基础是东南高，西北低。最大高差接近20米。教学用地的设计中需要较大的面积的平整区域作为运动活动区域，此山地项目中的土方量计算就尤为重要。过去的场地土方量计算通常依靠主观判断，既不准确也无客观依据。本想采用BIM设计模式可以直接模拟真实山地地形，在通过在模拟地形上对场地进行改造，在改造过程中实时掌握地形变化后的土方量数据。通过BIM模型的场地数据，可以导出场地中的填方、挖方以及回填等数据。现场施工可以根据这部分数据对项目的施工中的土方运输进行预判断。
传统设计中，土方量的应用通常为两个或两个以上软件中进行设计，无法和设计实时发生关联，并且设计通常为二维设计，准确不高也无法直观表达。而在Revit方案设计阶段中，在调整方案的过程，场地信息数据实时跟着数据变化，平衡土方量的同时，也更直观的解决场地坡度设计，高差设计，以及排水设计等。传统设计中，土方量的应用通常为两个或两个以上软件中进行设计，无法和设计实时发生关联，并且设计通常为二维设计，准确不高也无法直观表达。而在Revit方案设计阶段中，在调整方案的过程，场地信息数据实时跟着数据变化，平衡土方量的同时，在山地设计中，也更直观的解决场地坡度设计，高差设计，以及排水设计等。
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图7 Revit模型
（三）平立剖的应用
本项目设计周期仅为为2个月（从规划至施工图送审）。项目设计风格采用西班牙坡屋顶和西方传统的三段式相结合，细部的表现手法就显得至关重要。在传统CAD设计中，二维的表达方式经常会出现对不上的问题，反复的修改使设计师常常会发生修改遗漏的现象，短时间内大量图纸修改内容以及短时间内的图纸审图出图，校对往往做不到“面面俱到”，如何保证每一版图纸出图质量也迫使我们选择使用BIM技术。
在Revit中大部分的组件都保有关联性，且相关联的组件都会随着设计师的修改而跟着改变，不需要手动一一变更，使得设计师在修改时更为便利，让设计师最为恼火的修改工作变得简单，一处修改，无需反复修改多次。减少了本专业校对时间的同时也避免了因错漏碰缺对项目进度的影响，做到了设计一体化。例如墙、楼板、柱梁等都将自动移动至修改后的高度，省去人工操作的繁复程序。
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图8 各立面图
（四）经济指标的应用
在方案阶段，有大量的经济指标需要统计，建筑单体设计产生经济指标，而经济指标又会直接影响单体的设计。每一轮方案的调整，都需要重新复核经济指标，这项繁琐复杂的工作通常需要由对整个项目最了解、头脑最清楚的设计师来担任，稍有差池很可能导致设计的颠覆性。而采用Revit这可以将这项工作简单化，由于Revit模型和信息的关联性，任何模型的修改明细表都可以进行实时反映。在学校的规划过程中，单体的修改会及时的在总图模型中进行体现，也可以通过信息的筛选对设计有着较大影响的数据进行监控，这样就减少了设计师反复核算经济指标的工作，也避免了由于设计师的人为错误对设计进度造成影响。在枫叶国际学校中，前期建设方对于班级数的反复调整，教学楼的教室设计和宿舍的寝室数设计均需要根据学校人数进行反复调整，模型调整完毕的同时，经济指标数据立刻在指标表中进行体现，不再需要进行复核工作。
（五）三维设计的应用
过去采用二维方式绘制时，复杂的节点和空间需要靠设计师去揣摩推敲，甚至需要绘制几个剖面图去向各专业解释复杂之处的实际空间情况，即使这样还会出现由于理解的偏差导致的理想很丰满现实很骨感的结果。而Revit可视化可以将建筑设计师解放出来，平立面和模型的高度统一性，Revit的可视化可以大大减少理解的偏差，直接将抽象的大脑思维转化为具象准确的模型表达，简化沟通方式。枫叶国际学校项目采用的是坡屋顶设计，坡屋顶下的空间是否可以做设备用房，设备用房有多高，可使用面积有多大，在模型中均可一目了然。大大减少建筑和设备专业对接的时间。
5.BIM模式设计标准概述
基于枫叶学校的BIM技术应用，作者归纳总结了适用于本公司的BIM设计标准，使三维设计适应二维出图标准的同时，尽可能减少设计师一些不必要的工作。而BIM的标准后续也会根据项目类型和应用进行调整。根据枫叶学校的项目情况确定BIM标准如下：
1、确定软件的版本Revit2016（Revit文件无法从高版本转化为低版本，避免彼此模型无法互用）
2、模型拆分规则、模型的深化程度、以及模型的交付标准（本项目Revit应用至扩初阶段，故本项目无需深化详图部分内容）
3、工作协同方法：工作集，链接，工作集+链接（本项目为小体量建筑单体，故链接方式更为适用）
4、根据项目创建适合该项目的项目样板。
以下是一份项目样板需要包括内容：
（1）构件命名标准
墙体命名：“使用位置”-“墙体类型”-“（饰层厚度）+墙体厚度”
例如：“外墙-混凝土-（20）+200”代表使用于建筑外表面的200mm厚页混凝土墙体（饰面厚度为20mm）
楼板命名：“（楼板面层厚度）”+“楼板结构厚度”
例如：“（150）+200”代表建筑面层为150mm的200mm厚混凝土结构板
门族命名：“门类型代号”“宽度”“高度”
（M代表木门；LM代表铝合金门；MLC代表门联窗；FM代表防火门；FJL代表防火卷帘门；JLM代表卷帘门）
例如：“M1021”代表宽度为1000mm且高度为2100mm的木门；“FM1521甲”代表宽度为1500mm且高度为2100mm的甲级防火门
洞口（门族）命名：“洞口宽度”X“洞口高度”
窗族命名：C“宽度”“高度”
例如：“C1518”代表1500mm宽1800mm高的窗
留洞命名：
风洞（矩形）：FD“宽度”“高度”
电洞（矩形）：DD“宽度”“高度”
风洞（圆形）：FD“直径”
例如：“DD0508”代表宽500mm高800mm的电洞；“FD150”代表直径为150mm的风洞
（因设备留洞按照底高度的不同，其编号也不同，视情况可在编号后加“-n”的后缀）
幕墙命名：MQ“幕墙编号”（此名称对应幕墙实例参数中的“标记”）
例如：“MQ3”代表编号3的幕墙
结构柱/建筑柱命名：“边长b” X“边长h”（b为长边，h为短边）
梁命名：“梁宽b” X“梁高h”
线型命名：“线宽笔号”-“线样式”-“颜色”
例如：“02-实线-紫”代表2号笔宽的紫色实线
字体命名：“字高”-“字体样式”-“宽度系数”
例如：“3.5-仿宋-0.7”代表3.5mm字高的仿宋字体，字体宽度系数是0.7
线型使用标准
颜色
灰色（RGB：128-128-128）——针对一些需要次要表达的内容，如大平面中的家具等
蓝色——绘制过程中需要与其他内容区分。但打印时，仍需要黑色打印的内容，主要用于标注。如尺寸标注、轴网等
红色——一些重要的控制线。打印时，仍需要黑色打印的内容。如防火分区边界、用地边界等
紫色——绘制过程中需要与其他内容区分。打印时，需要灰色打印的内容，如墙体保温线等
新建视图标准
平面视图
大平面（比例小于1：100，包括1：100）通过视图栏中的“楼层平面”创建，或直接复制已有视图
放大平面（比例大于1：100），如楼梯详图、卫生间详图等，在楼层平面中使用“详图索引”中的“楼层平面”命令生成 （※注意父视图关系。即相关详图需要在上一层级的视图中进行索引。如1：50的视图需要在1：150中进行索引，决不能在1：300的视图中跨级索引）
剖面视图
大剖面（比例小于1：100，包括1：100）使用“剖面”命令中的“剖面：建筑剖面”直接生成所需图纸
楼电梯剖面使用“剖面”命令中的“详图视图：建筑剖面”来生成 此绘制须在对应的1：50的首层楼梯详图平面视图中完成
6.结论
本文主要阐述在枫叶国际学校中的BIM应用方式，由于本项目的时间周期较短，所以仅在方案及扩初阶段中采用了部分BIM技术。仅这部分应用也节约了建筑专业设计师大量对平立剖自校复核的时间。由于本项目各阶段的审图流程都不能少，导致本项目常常要在较短时间内提供一套完整的图纸，传统的CAD模式，设计师在如此的短时间之内较难在完成上一个审图意见的同时保证所有图纸的一致性，而在Revit的三维设计协助下，则可以高效高质量的完成扩初阶段的图纸。一定程度上也减少了设计师一部分不必要的繁琐工作。
论文作者:王超
论文发表刊物:《房地产世界》2019年2期
论文发表时间:2019/7/15
标签：项目论文; 日照论文; 模型论文; 土方论文; 建筑论文; 代表论文; 视图论文; 《房地产世界》2019年2期论文;