BIM在建筑设计中的应用

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  在北京市羊坊店医院项目中,设计人员利用BIM软件Revit 从医疗功能(空间管理)、绿色环保(能源管理)、人性化(设施管理)、智能化(运营服务)4个方面进行了设计。
  医疗功能
  在医疗功能方面,利用Revit完成的工作包括:场地分析与周边整合、内部动线分析与模拟、内部使用空间分析与模拟、相关专业的配合。
  场地分析与周边整合
  羊坊店医院位于北京市西二环海淀区双贝子坟路1号,紧邻北京西站,需在用地6000m2、限高42m的场地上建造200床的综合医院,并且满足新建医院30%的绿化率,用地矛盾较为突出。在场地规划上,综合考虑了用地情况和周边复杂的道路和环境,采用集中式布局,以高层和裙房建筑形体进行组合,东南侧留出较大面积的室外庭院,结合绿化布置活动场地及少量停车场地;地下停车出入口设在场地西北角,减少了噪声污染对建筑主体的干扰。
  内部动线分析与模拟
  在医疗建筑设计过程中,最重要的是内部和外部流线的安排,怎样保障在使用人群即患者、医护人员和后勤人员拥有最短流线的同时,洁污分流,更成为重中之重。与之前设计人员先通过CAD进行二维平面设计,完成之后再通过其他软件辅助标明流线相比,Revit作为一个三维信息模型的搭建工具,可一次完成流线设计过程,并且清晰表现出设计人员所习惯的填色平面以及三维剖透。
  内部使用空间分析与模拟
  Revit的可视化、可出图性以及信息化这三大特征在项目中得到了良好体现。
  在可出图方面,该软件只需要一次精细的平面绘制即可同步完成立面和剖面的绘制。以本项目为例,在平面上,通过窗户族的信息设置,在平面绘制时即可一次性调整好开窗宽度、高度以及在立面所处位置;对于玻璃幕墙,也可以通过“族”信息的载入和调整,一次性完成幕墙的设计。
  在信息化方面,携带大量信息的三维模型是区别于以往任何二维图形的根本,它在根本上加强了建筑设计的可控制性,以及日后运营管理的便捷性。以该项目中的窗户为例,立面窗户的选择一旦完成,窗户所附带的信息就不仅包含了传统意义上的长宽高,还可以包含窗框材质、构造节点、生产厂家、厂家的联系方式、其已生成空间内界面的保温系数等信息。在选定了降温保暖器材以及内部装修材料之后,每个房间的温度、湿度,都将成为在设计最初即可控制的因素。这不但大大减少了设计在施工过程中的不可控性,也在建造过程中减少了材料的浪费,增加了水暖电各专业对建筑运行的控制,还建立了极为便捷的自始至终的安装维护方式。
  对于预算来说,这种携带信息的模型也让预算的统计变得更为便捷,内外墙面积、水泥用量、各级防护门用量等一系列的参数也变得直观可见。
  各专业的配合
  以该项目结构和水暖电配合来说,主要是通过碰撞试验检查水暖电管道管线和梁柱是否矛盾,可通过试验在电脑上全部显现出来。
  绿色环保
  在绿色环保方面(能源管理),运用Revit,可直接完成日照以及气候对于建筑主体热能的影响分析。该软件通过对房间材料保温系数、空间大小以及构造和空气渗透等级等参数的设置,进而协助暖通专业计算最为合适的能源使用方案。此外,Revit和Ecotect的联合使用,更是能在节能方向有着很好的表现,可以进行室内日光分析、人工照明分析、火灾后热气流的模拟分析等。
  人性化和智能化
  信息化设计不仅指建筑设计过程中的信息化,更深层的是指整个工程管理的信息化,从项目立项开始,经过规划、设计、节能分析、工程定量分析、材料品种和数量统计、建造过程,一直到建造完成后项目的运营维护,每一个步骤都可查询到起初设计时的信息。例如,窗户的模数与材料甚至于生产厂家都可在模型中查询,这不但使最初设计时有了一定的选择范围,而且在项目推进过程中的速度大大提升,甚至于建成后项目的维护也变得更加便捷。特别是在机电专业方面,医院因其特殊性,使得自动化设施在整个医院中尤为重要,一旦设施服务中断,医院就面临服务中断的危险。当遭到突发状况后,这种信息化模型因为其携带大量信息,能让医院在第一时间找到修复的方法。
  应用体会
  与传统设计方式相比具有一定优势
  与传统的二维设计方式相比,BIM能够更加直观地表达出设计方案的构思,各个细节的详细信息都能够得以体现;同时,BIM软件本身融合了一些实用的功能,并且可以与其他一些软件配合使用,能够使设计方案更加科学、合理,例如室内风环境模拟、能耗分析、管道碰撞检查等等,可以帮助设计师及时发现问题并且做出调整。
  局部修改时,使相关专业增加了工作量
  设计人员用BIM进行设计的过程中,从方案到扩初,随着与院方交流的不断深入,需要随时根据各种改动而修改设计方案。总体来说,对方案进行整体修改时,BIM具有明显的优势;对局部进行修改时,BIM则不如传统的二维方式方便。
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