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[BIM项目案例] BIM与异形建筑

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BIM 发表于 2017-7-10 09:56:37 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题

科技的进步、生产力的提高,激发了人们对美好生活的更高追求,大家不再拘泥于对传统思维的认知,希望通过更先迸的技术挑战创造的极限。

现代建筑中异形作品不断涌现,怪异的造型使得建筑风格发生颠覆性的变化,给人类留下了极高的文化价值和审美价值。

北京银河soho

小编

面对极富想象力与视觉冲击的异形建筑,如何通过先进技术去打造它们,成为一项重要任务。


异形建筑表面的形态异样而使设计及加工难度增大;而其空间造型特殊使工程施工难度加大。异形建筑造型越复杂,承载的信息也越多,传统二维软件无法满足要求,而BIM技术可以实现异形建筑幕墙在建筑中所遇到的难题。


The Absolute Tower,一个全是曲线的大厦,外界评论作“梦露大厦”,加拿大密西莎加市地标建筑。设计不屈服于现代主义的简化原则,而表达出一种更高层次的复杂性,来更多元地接近当代社会和生活的多样化,多层模糊的需求。

加拿大梦露大厦


BIM在异形建筑中的优势

BIM以信息数据为模型基础,具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点,对于建筑造型规则、平立面较为标准、结构体系简明的工程项目具有明显优势。而对于造型奇特的异形建筑,BIM同样有着不可比拟的优势。

直观精确

图纸可快速、清晰表达,立剖面图自动生成,只需简单添加标注即可使用。房间或其他空间自带颜色信息,并跟随房间名称变化而变化,通过颜色可清晰表达设计意图、平面分区等内容,且完全省略了Photoshop填色工序,效率倍增。利用Revit模型生成漫游动画,可直观把握整体造型。

信息关联

CAD平立剖等图纸互相分离,无法应对多次反复的修改,不可避免地产生各种错漏碰缺。Revit模型中所见即所得,信息关联,一改全改,极大节省人力与时间成本。

数据自动统计

BIM不仅可通过三维协同平台进行设计与模型建构,还可便捷获得精确的技术经济指标、工程量等。Revit模型中每层平面边界发生变化后,明细表中也会自动调整数值,方便建筑师、业主控制建筑规模和成本。后期还可以生成材料用量表,衔接概预算专业,增强概预算可信度。

多专业协同

由于Revit模型空间直观可视,建筑建模与结构建模同时进行,可随时观察曲线、三角形空间的高度是否满足要求。用Naviswork对总装模型进行漫游、动画模拟、碰撞检查等分析。BIM方便各专业开展性能分析和审阅,对建筑方案进行优化,平衡合理性与造价,协助业主进行决策。


宝马世界”位于德国慕尼黑,是世界著名的异形建筑。独具一格的双圆锥和浮云式屋顶是其显著特征。开放式的结构和透明的玻璃外墙让大量光线照入,整个建筑如投入周边自然的怀抱一般。

德国宝马世界

异形幕墙优化设计

随着计算机技术的飞速发展,建筑业已经步入了异形空间、异形表皮的设计阶段,三维曲面的幕墙设计已比比皆是,但受限于三维曲面幕墙成本高昂的限制,总是需要进行优化设计。如BIM可以通过调整逻辑公示及其参数可以尽量使曲面有理化,使组合单元尽量的标准化,既能保证最终效果的顺畅自然又能降低建造成本及施工难度。

很多异形建筑都要寻找规律,找到一个可以定义的体量,用一段弧线生成好的边界,再由边界生成面,通过基于BIM平台的参数化设计能够精准的划分曲面幕墙表皮,计算出最合理的方案。然而,对于异形建筑项目的难点,例如采光顶部分,BIM能对整个采光顶进行参数化设计。由于圆中庭和椭圆中庭的尺度差异较大,被钢结构分隔成的玻璃大小各异,在后期施工时将耗费巨大的成本。使用BIM技术可以使采光顶曲面每块玻璃尽量标准化,异型玻璃数量减少,可大大节约成本,达到优化设计的目的。


万达电影乐园幕墙采用外立面和泛光一体化设计,其建筑创意设计灵感来源于楚汉文化精髓“编钟”,由担任过北京奥运会艺术总监Mark Fisher设计。建筑造型奇特,状如编钟,横条状的金黄色建筑外立面,仿佛嵌满了一根根金条。

武汉万达电影乐园

异形幕墙的预制装配

传统加工将模型展开成平面进行下料,然后利用钢化炉自动拱起一个适合的弧度。这种方法在用到双曲面幕墙时,加工难度大,容易造成幕墙渗漏等问题而经常返工。

BIM介入预制异形建筑,能保证项目全生命周期的顺利完成。BIM通过参数化建模极大地提高工作效率,又能精细到曲面幕墙表皮的划分,还可以减少预制幕墙的出错率。

将准确幕墙属性信息输入机械制造的生产软件中,按照BIM模型的指导模拟现场实际情况进行预拼装。装配好运到现场,无论运输成本,还是返工成本都急剧下降。

因此,用BIM做预制,使所有的构件都能够做到能量化、能准确预估,那么将会带来无法估计的效益,也能保证最基本的施工安全问题。


上海中心大厦是预制装配的典范,其外形呈螺旋式上升,墙钢结构支撑体系结构复杂,每区幕墙自我体系相对独立,被业界定义为“世界顶级幕墙工程。

上海中心大厦

施工安装阶段的应用

在施工阶段,为了降低建造中的误差,就需要运用BIM技术自动完成异形建筑构件的加工,这样既提高施工效率,又能满足项目的集成管理和全生命周期管理要求。

BIM技术能够合理的安排施工计划,优化任务和安装工作顺序。避免在进行现场安装时,板块安装尺寸误差的不严格控制以及龙骨框架不精确的调整,减少累积误差较大现象的发生。还可以利用BIM技术合理制定维护计划,从而提高运营与维护阶段管理的效率并且降低维护成本。


小编

随着异形建筑的火热,以及BIM技术的普及,人们对铁路行业的异形建筑也越发期待。

北京南站:“疑是飞碟落京城”

BIM技术在异形建筑的应用保证了每步工作合理、可控,真正做到“事前预控与事中调控”,为保证异形建筑质量提供了可靠的依据。随着人们对建筑美学更高地追求,BIM技术应用将会成未来异形建筑项目的主流技术,前景无可限量。

参考文献:
李卓,等.《BIM技术在异形建筑设计中的优势探讨》.
高懿琼,等.《BIM 技术在异形建筑幕墙中的应用》.
胡忠明,等.《BIM技术在不规则异形建筑外装饰构件设计中的应用》.


来源:铁路BIM联盟

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精彩评论1

流域2017 发表于 2017-7-26 16:07:31 | 显示全部楼层
新人,今后继续努力。
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