[BIM案例]BIM在中国移动国际信息港项目中的应用

项目简介：

中国移动国际信息港项目位于北京市西北方昌平区中关村国家工程技术创新基地西南部，总建筑面积20万平方米，方案以“国际化形象、中国内核”为核心设计理念，对建筑功能、空间、节能等诸多方面深入研究，展现中国移动国际化企业形象。项目结合使用BIM设计，使建筑信息模型能够在综合数字环境中保持信息不断更新、传递，使建筑师、工程师、施工方以及业主可以清楚全面地了解项目，提高工作效率，提供更为高质量的设计服务。通过实践，团队获得BIM设计方法在民用建筑全专业全过程应用的成功经验。

图1 创新科研示范中心

图2 中国移动国际信息港二期项目工程透视图

BIM的实际应用

在中国移动国际信息港二期工程项目中，项目团队应对业主BIM设计要求，建议推行“全专业全过程BIM设计”，并将施工进度与运营维护写入中国移动国际信息港施工招标合同，设计团队着眼于BIM工程设计、协同设计以及BIM技术的研究拓展，以关注质量（精细化设计、标准化设计）和提高效率为中心，获得BIM设计方法在民用建筑全专业全过程应用的成功经验，优化并局部修改了传统的设计流程，同时赢得业主与社会各界的认可。

BIM工程设计应用：

在中国移动国际信息港二期工程项目的设计过程中，Autodesk Revit系列软件的运用使工程设计对于质量把控有明显提高，并且很大程度上减少了不必要的统计工作量，缩短了工作时间，提高工作效率。此外，Autodesk 360技术与移动技术的运用，更改变了项目团队的工作方式。其主要表现在以下几个方面：

• 信息模型图纸化：Autodesk Revit构件参数化特征，使得符合各阶段出图标准的图纸直接由设计模型直接打印，完成报批和施工。
  
  
• 可视化设计：BIM设计模式区别于翻图。设计过程常常会针对多方案进行分析讨论，使用“多方案比选”功能，可以发挥极大协作优势。建筑先行，全专业共同参与，可视直观减少专业间壁垒，让设计人员之间更容易理解和沟通，优化设计，协作也更为高效。
  
  
• 管线综合：团队成员丰富工程经验+ BIM碰撞规则制定，避免设计后期管线综合碰撞数量多、编辑修改工作量大现象发生，解决管线综合主要路由零碰撞，支路管线碰撞数每楼层少于20。
  
  
• 绿色设计分析研究，使整个设计得到优化：通过IES、Autodesk Simulation CFD、Autodesk Ecotect等分析软件，可以做出各种绿色模拟分析。分析数据又为设计工作做出指导依据和数据对比，优化设计模型，带来更有价值的设计成果。
  
  
• Autodesk 360技术：BIM设计将Autodesk 360技术与移动技术用于工程设计与施工指导，信息的准确无误传入云端、IPad、IPhone，为工程远程协助提供便捷，改变了工作方式，Autodesk 360技术为设计带来低成本高效率的工作方式。效果图渲染从传统的3小时，减到现在的30分钟，全景渲染从原来的1天，减到现在的30分钟。
  从初步设计到施工图设计都使用同一个数据文件，避免多个文件的重复修改，同时有关数据的统计和计算都交由计算机去完成，设计师所需要做的就是准确提供一些需要计算的数据，其他重复的复杂工作均由计算机进行辅助设计。
  
  

从初步设计到施工图设计都使用同一个数据文件，避免多个文件的重复修改，同时有关数据的统计和计算都交由计算机去完成，设计师所需要做的就是准确提供一些需要计算的数据，其他重复的复杂工作均由计算机进行辅助设计。

图3 Autodesk Revit建筑模型

图4 Autodesk Revit结构模型

图5 Autodesk Revit机电模型

BIM协同设计应用：

BIM技术的核心是建立建筑工程信息库，借助信息模型载体，为建筑工程项目的相关利益方提供一个工程信息交换和共享的平台。工程信息库是复杂的，涉及领域众多。那么BIM的效用要想发挥最大的价值，BIM技术就一定是多专业多协作的，并且“协作”终始贯穿其整个过程，BIM设计阶段的“协作”主要体现：

• 制定“BIM实施标准（试行）”
  项目开始之初，项目团队在中国建筑设计研究院BIM实践与二维协同基础上，针对项目制定“BIM实施标准（试行）”，用于规范建筑、结构、给排水、暖通、电气协作行为标准和各专业软件之间文件交付与传递标准，更好的实现BIM价值。
  
  

  在各个软件之间的文件转换过程中，会产生信息丢失的现象，目前还没有一个通用格式能够以最优化的压缩方式携带足够的建筑信息保证完整正确传递，所以事先规范好提供各类功能和分析工具的软件的交付与交付标准是非常重要的。同时，不同的实践操作和软件工具，从而产生规范工作协作流程的强烈需求。

  
  
• 信息模型的更新与传递
  设计团队采用BIM全专业全过程设计，建筑、结构、机电专业分别用各自的模型进行设计，通过中心文件相互链接，确保“信息唯一传递”——时时完全对应的3D模型和2D图纸成果。这种方式区别于只有建筑设计团队使用BIM设计方式，也区别于设计团队采用传统二维方式，BIM建模团队跟着建的方式，这种方式无法验证模型信息的完全准确，只有全专业全过程的方式才能实时得到完全对应的模型与图纸。
  
  
• 设计人员之间的协同交流
  信息模型的实时更新传递并不是要求每一次变动都需要各专业跟进，调整原有各专业资料互提形式，借助网络电子通讯工具，做到“正确”的模型信息调整，适时准确通知到每位设计人员。
  
  

图6 中国移动国际信息港项目平面图

图7 中国移动国际信息港项目立面图

图8 中国移动国际信息港项目剖面图

图9 中国移动国际信息港项目地下轴侧图

图10 中国移动国际信息港项目地下功能图

BIM设计技术在本项目中的技术难点
项目在设计过程中遇到了一些技术难点：

• 结构专业难点攻关：
  在混凝土结构施工图中，配筋信息占据相当重要的地位，而在Autodesk Revit模型各实体构件的属性中，并不包含构件配筋信息的内容，这就需要结构工程师在后期模型处理时将这些信息添加进去。
  
  

  创建钢筋实体并将其配置到墙、柱、梁等构件中去，虽然能够实际表达模型的配筋信息，但是大大增加了模型的复杂性，提高了设计的硬件要求，同时会增加设计者建模工作量，延长设计时间，这对于现阶段的结构设计来说是不现实的。

  中国建筑设计研究院在中国移动信息港项目中的做法是采用基于Autodesk Revit的平法表达方式。平法是建筑结构平面整体表示方法的简称，即用平面来表达结构尺寸、标高、构造、配筋等的绘图方法。它能将构件中的相关配筋信息归并，是一种简便、高效的结构施工图表示方法。平法在中国拥有非常广泛的应用基础，也是现阶段Autodesk Revit在中国结构专业中实现本土化的最好方式。

  
  
• 机电专业难点攻关：
  电气设计中需要建筑、水、暖通等专业用电设备的信息链接及传递，但Autodesk Revit MEP现阶段无法识别电气参数、电气接线点及线路连接的正常显示等信息，造成信息传递的不完整，为多专业协同造成困扰。
  
  

  工程各专业协同设计，通过中心文件的相互链接、定制插件和特殊族的使用，解决BIM模型的信息提取，完成专业间提图和机电分析计算。

  
  

建筑设计现状与 BIM未来展望

在信息社会的背景前提下，国内建筑行业在繁荣市场背后面临的设计现状为工程项目数量多、工程量大、项目周期短、投资成本控制、建筑形式自由多样（设计、施工难度较大的异形建筑和规模庞大的建筑体不断涌现），并兼顾节能环保等，巨大繁杂的建筑信息量让传统工作模式陷入行业困境。鉴于此，BIM理念与技术应运而生，并且已经在全球范围内通过项目应用和实践得到业界的广泛认可，为工程建设行业实现可持续设计找到有效突破口。

先进的生产力是市场竞争优势的必备条件，懂得如何利用信息就有可能改善企业甚至整个行业的生产力。中国建筑设计研究院从项目信息整合的角度考虑，一直致力于如何实现全专业全过程的BIM设计与BIM设计信息如何有效传递，根据项目制定实施BIM的目标和深度要求，先期制定统一的BIM标准，以此规范化各阶段BIM应用者的BIM行为和交付成果，尽可能实现各阶段信息的传递和衔接，减少模型二次处理工作量。

现阶段而言，国内还是以工程设计单位使用BIM更多，但是随着BIM的逐步推广而深入到建筑行业的各个领域，将对建筑产业的发展产生深远的影响。在产业化进程中，BIM三维信息模型、装配模拟，采购制造运输存放安装的全程跟踪等手段，解决信息创建、管理和传递等问题，为工厂化加工提供强大技术支撑。此外，随着绿色设计逐步深入，利用BIM技术来计算日照、模拟风环境保护，能耗分析、水耗分析以及碳排放量等定量指标的计算分析等方面表现其强大优势。虚拟技术的成熟应用，会为工程设计产业链的延伸（如数字城市）和拓展（游戏产业）开创出一片新领域。