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1、BIM技術(shù)在地下車庫(kù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,BIM技術(shù)在地庫(kù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,一、引 言,二、大型地庫(kù)的現(xiàn)狀設(shè)計(jì),三、BIM在大型地庫(kù)設(shè)計(jì)施工中的應(yīng)用價(jià)值,四、昌潤(rùn)蓮城祥荷園地庫(kù)工程BIM技術(shù)的應(yīng)用,一、引 言,BIM是源自于“Building Information Modeling”的縮寫，即建筑信息模型。該技術(shù)通過(guò)數(shù)字化手段，在計(jì)算機(jī)中建立出一個(gè)虛擬建筑，提供一個(gè)單一、完整、包含邏輯關(guān)系的建筑信息庫(kù)，其本質(zhì)是一個(gè)按照建筑直觀物理形態(tài)構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫(kù)，記錄了各階段的所有數(shù)據(jù)信息。BIM應(yīng)用的精髓在于這些數(shù)據(jù)能貫穿項(xiàng)目的整個(gè)壽命期，對(duì)項(xiàng)目的建造及后期的運(yùn)營(yíng)管理持續(xù)發(fā)揮作用。隨著城市化水平的提高，項(xiàng)目建設(shè)密度和2、規(guī)模越來(lái)越大，為滿足更大規(guī)模的居民停車需求，大型地庫(kù)或者立體車庫(kù)也應(yīng)運(yùn)而生。隨著工程復(fù)雜性的逐漸升高，傳統(tǒng)平面繪圖表現(xiàn)力的缺陷逐漸顯露出來(lái)，管線綜合排布控制的難度越來(lái)越大，在很多方面已經(jīng)不能滿足工程管線綜合排布的需求，全面的將BIM技術(shù)應(yīng)用到管線綜合排布中有著較為重要的意義。,二、大型地庫(kù)的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀,大型地庫(kù)設(shè)計(jì)中不僅包括一般民用建筑中的強(qiáng)電、弱電、通風(fēng)、采暖、給水、消防、排水、照明，同時(shí)大部分地庫(kù)中配建了人防區(qū)域，相應(yīng)的人防設(shè)施自然也被設(shè)置到地庫(kù)中，進(jìn)一步加大了地庫(kù)管線的綜合設(shè)計(jì)施工難度。目前地庫(kù)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工作主要是基于CAD平臺(tái)，利用平、立、剖等二維視圖方式展現(xiàn)各個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)方案。二維圖紙對(duì)3、三維的實(shí)體展現(xiàn)能力有限，對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目和復(fù)雜節(jié)點(diǎn)難以表述，設(shè)計(jì)意圖的傳遞受限。二維圖紙通過(guò)線條對(duì)地庫(kù)復(fù)雜空間圖形層面的描述，除了幾何信息的表達(dá)無(wú)法附加其他信息，不同專業(yè)之間的設(shè)計(jì)圖紙不具備關(guān)聯(lián)性。局限于圖紙層面的信息傳遞、交流效率低，專業(yè)之間極易形成信息孤島，造成專業(yè)沖突。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般的設(shè)計(jì)院各專業(yè)之間的聯(lián)動(dòng)性不強(qiáng)，加之人防又屬于專項(xiàng)設(shè)計(jì)，與綜合院的設(shè)計(jì)人員之間缺少必要的溝通和交流，經(jīng)常導(dǎo)致壓力管道穿人防區(qū)，管線碰撞嚴(yán)重。有些建設(shè)單位在下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書時(shí)，要求設(shè)計(jì)單位進(jìn)行疊圖處理，這在一定程度上可以避免部分平面上管線沖突的發(fā)生，但是空間上的碰撞仍難以預(yù)見，給施工造成很大的麻煩。,1.優(yōu)化4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),3.多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì),2.三維模型創(chuàng)建,4.管線綜合與碰撞檢查,三、BIM在大型地庫(kù)設(shè)計(jì)施工中的應(yīng)用價(jià)值,5.通過(guò)模擬仿真，實(shí)現(xiàn)出入口、采光口、行進(jìn)路線的優(yōu)化,大型地庫(kù)具有建筑面積大、管線復(fù)雜、空間彈性大、專業(yè)協(xié)同內(nèi)容多，不僅需要對(duì)地庫(kù)所有管線的設(shè)計(jì)施工進(jìn)行優(yōu)化碰撞，同時(shí)還需要充分考慮車庫(kù)使用的舒適性，比如采光照明（采用自然光的位置及其綜合布點(diǎn)）、標(biāo)識(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、車輛行駛的安全性、地庫(kù)內(nèi)的人車分流等。BIM技術(shù)在地庫(kù)設(shè)計(jì)中的技術(shù)應(yīng)用主要體現(xiàn)在右示幾個(gè)方面：,01,03,優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),地庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的頂板選型一般為柱支撐密肋梁樓蓋和無(wú)梁樓蓋，受相關(guān)規(guī)范的限制（可加備注）也有各種結(jié)構(gòu)類型并存5、的情況。不同樓蓋結(jié)構(gòu)板和不同的柱梁體系，對(duì)于造價(jià)有十分明顯的影響。不同的柱距對(duì)于停車效率也有極大的差別，進(jìn)而影響銷售收益。因此需要利用BIM模型，對(duì)比不同結(jié)構(gòu)模型下的經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)投資收益的最大化。,多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì),地庫(kù)設(shè)計(jì)涵蓋專業(yè)眾多，綜合性較強(qiáng)。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以取代現(xiàn)有落后的圖紙參照協(xié)同方式，為多專業(yè)的協(xié)同設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持。BIM技術(shù)在倡導(dǎo)三維實(shí)體建模的同時(shí)，更加注重構(gòu)件信息的錄入與利用。通過(guò)中心模型文件的創(chuàng)建，各專業(yè)設(shè)計(jì)人員的信息及時(shí)更新，傳遞效率和質(zhì)量大幅提升，減少專業(yè)沖突，解決地庫(kù)設(shè)計(jì)專業(yè)繁多，配合困難的問題。,02,04,三維模型創(chuàng)建,BIM最為重要的就是通過(guò)三維建模實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物6、空間及空間內(nèi)部構(gòu)件或者管線布置的直觀展示。地庫(kù)的層高與經(jīng)濟(jì)效益直接關(guān)聯(lián)，通過(guò)不同模型的展示，依托于BIM模型的數(shù)據(jù)平臺(tái)，各專業(yè)設(shè)計(jì)成果在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和模型環(huán)境中集成，并通過(guò)模擬施工階段不同工序的有效組織，可以達(dá)到有效降低地庫(kù)層高的目的。,管線綜合及碰撞檢查,通過(guò)將BIM技術(shù)應(yīng)用到管線綜合排布中，能夠?qū)鹘y(tǒng)的二維圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗蟮娜S模型，工程技術(shù)人員能夠直觀的了解到管線布置的具體位置，更好的減少管線布置錯(cuò)誤的發(fā)生。BIM技術(shù)自帶管線碰撞檢查功能，能夠?qū)⒐芫€綜合排布中出現(xiàn)的管線碰撞情況有效的檢查出來(lái)，更好的保證管線綜合排布的質(zhì)量。并可以通過(guò)碰撞檢測(cè)和工程師的施工經(jīng)驗(yàn)找到模型中不利于施工的區(qū)域，及時(shí)給7、設(shè)計(jì)方反饋，提出整改意見和建議。,三維模型創(chuàng)建,所有的子模型都是在同一個(gè)基礎(chǔ)模型上生成的，這個(gè)基礎(chǔ)模型包括了建筑物最基本的構(gòu)架：場(chǎng)地的地理坐標(biāo)與范圍、柱、梁、樓板、墻體、樓層、建筑空間等，而專業(yè)的子模型就是在基礎(chǔ)模型的上面添加各自的專業(yè)構(gòu)件形成的，這里專業(yè)子模型與基礎(chǔ)模型的關(guān)系就相當(dāng)于一個(gè)引用與被引用的關(guān)系，基礎(chǔ)模型的所有信息被各個(gè)子模型共享。,05,通過(guò)模擬仿真，實(shí)現(xiàn)出入口、采光口、行進(jìn)路線的優(yōu)化,地庫(kù)設(shè)計(jì)中，不僅要考慮其經(jīng)濟(jì)性，更要考慮業(yè)主使用的舒適性。通過(guò)虛擬漫游功能，解決地庫(kù)中影響實(shí)際使用的環(huán)境因素。首先各出入口的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮不同類型車輛的安全通過(guò)性，通過(guò)對(duì)車庫(kù)入口凈高、坡度的反復(fù)模8、擬，確定最佳數(shù)據(jù)。其次越來(lái)越大的地庫(kù)對(duì)于自然采光的要求越來(lái)越多，通過(guò)對(duì)自然光和輔助照明的模擬分析，實(shí)現(xiàn)采光口的合理布置，以達(dá)到節(jié)約能源并打造景觀地庫(kù)的目的。在大型地庫(kù)中，通過(guò)BIM虛擬漫游，設(shè)置合理有效的標(biāo)識(shí)系統(tǒng)和引導(dǎo)路線，可以達(dá)到引導(dǎo)業(yè)主快速通行。避免車輛擁堵的現(xiàn)象。,四、昌潤(rùn)蓮城祥荷園地庫(kù)工程BIM技術(shù)的應(yīng)用,2.利用BIM模型對(duì)工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,1.項(xiàng)目工程概況,4.管線綜合和碰撞檢查分析,5.模擬優(yōu)化,3.利用三維建模優(yōu)化空間，并解決各專業(yè)的施工順序,6.應(yīng)用成果,1.項(xiàng)目工程概況,昌潤(rùn)蓮城祥荷園地下車庫(kù)，建筑面積72137，其中人防配建面積17669。設(shè)計(jì)車位2278個(gè)。在平面圖中共9、布置車庫(kù)出入口6個(gè)。基礎(chǔ)形式為獨(dú)立柱基+防水板，地庫(kù)樓蓋原設(shè)計(jì)采用柱支撐現(xiàn)澆密肋樓蓋，柱距8.2m8.2m。車庫(kù)層高人防區(qū)3.7m，非人防區(qū)3.6m。地面采用金剛砂地面，出入口采用耐磨止滑面層。,昌潤(rùn)蓮城祥荷園地庫(kù)平面布置圖,2.利用BIM模型對(duì)工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,祥荷園地庫(kù)結(jié)構(gòu)原設(shè)計(jì)為密肋梁樓蓋，柱距布置基本合理。通過(guò)BIM 模型，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，對(duì)于滿足規(guī)范要求的地方調(diào)整樓蓋形式，部分采用無(wú)梁樓蓋設(shè)計(jì)，存在一定程度的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)利于車庫(kù)空間的使用。,BIM優(yōu)化后的主次肋平面圖,BIM優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)布置圖,通過(guò)利用BIM模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)：（1）關(guān)于防水板：建議板厚改為250mm，或者仍采用10、300mm，但是降低配筋。同時(shí)建議柱下板帶板底鋼筋進(jìn)行增強(qiáng)。（2）關(guān)于密肋樓蓋：建議采用非標(biāo)準(zhǔn)模殼，降低主肋梁尺寸，降低托板尺寸及厚度。經(jīng)核算，各項(xiàng)尺寸均有所減小，且滿足設(shè)計(jì)和優(yōu)化要求。同時(shí)優(yōu)化后的主肋梁低筋節(jié)省5%。頂板的次肋梁尺寸截面降低，節(jié)省了混凝土用量。托板尺寸減小，高度降低，雖然縱筋略有增大，但是箍筋節(jié)約很多。,3.利用三維建模優(yōu)化空間，并解決各專業(yè)施工順序,根據(jù)祥荷園地庫(kù)的施工圖紙，在Revit軟件中創(chuàng)建建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、消防、電氣照明、排煙風(fēng)管等各專業(yè)模型，根據(jù)地庫(kù)的具體功能分區(qū)，對(duì)人防和非人防區(qū)分別進(jìn)行模型搭建。通過(guò)模型搭建，反映出以下問題：（1）部分區(qū)域滿足不了凈高要求。部11、分區(qū)域因管線交叉，無(wú)法達(dá)到2.2m有效凈高的要求。并因此影響到車輛通行，進(jìn)而影響到消防驗(yàn)收。（2）照明燈具被管線遮擋，無(wú)法滿足地庫(kù)的有效照度。無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。（3）部分壓力管道穿人防區(qū)。因人防區(qū)的特殊專業(yè)要求，對(duì)于壓力管道進(jìn)入有一定條件的限制。因此，必須對(duì)此進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)模型搭建，為后期施工，各專業(yè)的施工組織提供了較為合理的依據(jù)。這需要依賴于BIM的信息共享和有效傳遞。,4.管線綜合和碰撞分析,祥荷園地庫(kù)的設(shè)計(jì)施工涉及到電力、通風(fēng)、排煙、采暖、給水、排水、消防、照明及通信等相關(guān)專業(yè)，所要布置的管線較多，交叉嚴(yán)重。通過(guò)BIM模型整合各個(gè)專業(yè)，對(duì)所有管線統(tǒng)一到一個(gè)平臺(tái)上進(jìn)行對(duì)比。同時(shí)結(jié)合既有工程12、實(shí)際存在的問題，提出重點(diǎn)整改區(qū)域。通過(guò)碰撞分析發(fā)現(xiàn)存在排煙管道與消防管道、通風(fēng)管道與采暖管道、強(qiáng)電橋架存在碰撞情況，橋架管道與噴淋管道存在碰撞情況，采暖管道與防火卷簾門、消防管存在碰撞情況。此外也存在部分噴淋管道穿過(guò)建筑隔墻的情況。針對(duì)上述問題，對(duì)原有管線綜合排布模型進(jìn)行了調(diào)整，按照“小管道讓大管道”的原則進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化布置，修改了部分管道布置的標(biāo)高，然后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了重新布置。碰撞過(guò)程中出現(xiàn)在既有工程中的問題，如圖所示：,以祥荷園地庫(kù)的建筑結(jié)構(gòu)施工圖為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，通過(guò)虛擬動(dòng)畫模擬有效的解決了以下問題：（1）地庫(kù)光照問題。利用BIM 模擬進(jìn)行地庫(kù)自然采光和輔助照明的分析，針對(duì)不同位置空間、功能13、需求，合理的布置光源級(jí)別，在滿足正常使用需求的基礎(chǔ)上，做到促進(jìn)環(huán)保節(jié)能應(yīng)用。（2）優(yōu)化地庫(kù)標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)和導(dǎo)視系統(tǒng)。通過(guò)虛擬漫游軟件，對(duì)地庫(kù)的標(biāo)識(shí)系統(tǒng)進(jìn)行有效的調(diào)整，并對(duì)重點(diǎn)區(qū)域，如出入口、交叉口、視覺盲區(qū)等特別予以關(guān)注，做到無(wú)障礙，無(wú)死角，導(dǎo)視明確，標(biāo)志清晰。（3）反復(fù)調(diào)整汽車出入口的坡度。通過(guò)反復(fù)的模擬分析各種汽車通行條件，制定了最為合理的汽車出入口的坡度，既能保證汽車通行的空間要求，又必須滿足設(shè)計(jì)上的止水效果和耐滑的功能要求。（4）通過(guò)對(duì)灰色空間進(jìn)行模擬，及時(shí)調(diào)整了車位空間，有效增加了近100個(gè)車位，獲得了直接的經(jīng)濟(jì)收益。,5.模擬優(yōu)化,汽車坡道擋車問題,模擬優(yōu)化后的汽車坡道施工圖,昌潤(rùn)蓮城祥14、荷園地下車庫(kù)BIM技術(shù)的應(yīng)用，由建設(shè)單位BIM技術(shù)人員配合有關(guān)的BIM咨詢機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)人員合作完成，成果顯著，效益明顯。不僅提高了決策速度，更直接有效的降低了成本，加快了施工進(jìn)度，同時(shí)也為項(xiàng)目運(yùn)維階段的BIM應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。,6.應(yīng)用成果,結(jié)束語(yǔ),BIM技術(shù)在大型地庫(kù)設(shè)計(jì)施工中的應(yīng)用已經(jīng)廣為業(yè)界所接受。基于BIM技術(shù)的地庫(kù)空間及管線綜合、空間優(yōu)化，已經(jīng)成為項(xiàng)目今后的基本應(yīng)用點(diǎn)。同時(shí)我們也清楚的知道BIM技術(shù)還將有非常大的發(fā)展空間，對(duì)整個(gè)建筑行業(yè)的影響將是全面性的、革命性的。BIM目前仍處于初級(jí)階段，經(jīng)過(guò)近幾年的推廣，BIM技術(shù)在施工企業(yè)的應(yīng)用已得到一定程度的普及，在工程量計(jì)算、協(xié)同管理、深化設(shè)計(jì)、虛擬建造、資源計(jì)劃、工程檔案與信息集成等方面發(fā)展成熟了一大批應(yīng)用點(diǎn)。希望本文能夠?qū)IM技術(shù)的推廣有一定的幫助。,謝謝各位，敬請(qǐng)指教。,Thank you for your criticism,