随着现代工程技术日新月异的发展，传统计算数据输出和二维图形表达方式已经不能满足业主对工程设计高效性要求，以建筑物的各项信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息的BIM技术建筑行业越来越被广泛关注。作为BIM应用的源头—设计阶段，BIM技术的应用应形成高效且合理的模式和流程，深入探索如何应用BIM强大的信息数据分析功能，提高设计的质量和加快设计的进度。同时在优化设计的基础上，以点带面，推动BIM在项目建设全过程中应用的发展。本文以湖南省常德市石门县市民之家建设项目为依托，介绍BIM技术在设计领域的应用及特点。
1、项目简介
石门县位于湖南省西北部，是湘西北门户，东连澧县、临澧，南接慈利、桃源、西抵桑植、鹤峰，北毗五峰、松滋。石门县有土家族、回族、苗族等16个少数民族，是一个少数民族聚居县。
石门县东城区澧水北岸风光带一期工程位于主城区内，是石门的第一滨江景观面，是石门的城市窗口和门户。它的解发建设对改善城市形象，提升城市品位，加强生态旅游城市的建设均具有十分重要的意义。石门县市民之家建设项目位于石门县宝峰街道办，南临双宝路，北临橘香路，西临电厂路，东侧为规划道路。总用地面积为129330平方米。
市民之家效果图
2、设计概念
2.1时光留痕
设计如水冲石起、时光留痕、诗意天成，通过流水冲刷的自然形态,刻印到市民之家建筑群体中，建筑如生在水畔滩石，或尖锐，或绵柔，建筑是澧水长河的印记，是石门历史的刻画。也是石门精神文化的展现。
2.2涌现
基地的初始状态为一空白荒地，我们通过多种要素分析，打造出一个核心点，而我们这个核心点是以水为主的景观广场，然后再通过水向四面八方蔓延，形成固定的建筑和景观形式。
2.3冲刷的建筑、流动的地景
建筑不再仅仅是功能符号的展现，我们希望建筑是石门内在的精神图腾，是在地自然生长与承载时间印记的。我们的理解，是建筑原初有一个基本形体存在，通过时间及文化激流的冲刷、打磨、最后成为所见的形体存在。这也是最本源的建筑形式，最接近合理的存在。设计突破传统生硬的广场设计，将流动的地景作为建筑的依托，将灵动的水流与由水而生的河洲作为景观灵感的映现，赋予建筑以活力，使市民之家充满生命力。
2.4公共文化生态园
五馆两中心项目是集展示、会演、政务、办公、休闲、运动等功能于一体，面向石门市民、外来游客，面向不同年纪人群的综合性文化设施项目。
3、BIM模型展示
建筑专业BIM模型展示：
结构专业BIM模型展示：
4、BIM技术在设计中的应用
4.1方案对比
通过BIM三维模型，可直观检查设计建筑的外观效果、功能布局、能见度等。通过对BIM模型任意位置的剖切，观察墙、柱子、屋面、装饰构建之间的空间体量关系，以查看设计的合理性，及时修改优化。同时，在BIM建筑信息模型中，由于整个过程都是可视化的，所以可视化的结果不仅可以用来效果图的展示及报表的生成，更重要的是，项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行，实现设计阶段项目参与各方的协同工作。
如下图所示：
最终方案：
4.2可持续设计分析与模拟
众所周知，只有建筑师从设计初期就有可持续的设计观，才可能真正设计出可持续性的建筑。但是当今建筑的复杂程度已经大大超过了仅凭建筑师主观判断或者经验就可以正确把握的程度。因此在条件复杂、不确定性存在的情况下，就必须借助性能化分析软件进行模拟，从而帮助建筑师做出正确的判断。而在实践中，且不说很多建筑师为了形式、风格而在设计中忽略了对建筑可持续性的考虑，就是很多符合生态设计经验的方案也会在建成后的评测、使用中出现诸如室内舒适度不够、通风不畅等情况，这时只能通过主动式的技术来满足使用者的需求，再加入所谓的节能、节水的技术来达到国家标准。于是就会产生社会上人们通常的认识：可持续性的建筑就要付出高昂的代价。
但是现在，通过相应的BIM应用软件，创建简单的建筑信息模型，建筑师在设计的任意阶段、任意时间，都可以方便地对设计方案进行性能化的评估。得到的分析结果可以帮助建筑师及时对方案做出合理的调整，或从环境角度比较不同方案的优劣，从而做出更加有利于建筑可持续性的选择。在方案设计的初期阶段就能够方便快捷地得到直观、准确的建筑能量性能反馈信息，是应用BIM技术进行计算机辅助建筑可持续性设计的最大优势。
应用EcotectAnalysis分析软件模拟建筑的采光环境及日照系数结果。（条件设定为：冬季"平均"多云天或均匀天空分布情况下的最不利设计条件）：
根据项目坐落的位置常德，查看《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(GB50736-2012)》，应用AutodeskCFDSimulation分析软件模拟建筑的室内的风环境分布结果。
除此之外，BIM还能辅助分析项目的声光热环境、运营能耗和碳排放情况、建筑可视度以及舒适度等。
4.3基于BIM设计的施工图出图
与传统模式下大量的设计工作都是在繁琐的画图不同，BIM设计模式下的施工图出图要方便许多，设计师能把更多的工作花在项目的设计模型搭建上。然后根据设计完成的BIM模型从中提出所需要的设计图纸，效率高、质量高，同时可以保持模型与图纸的联动，实现项目图纸的“一处修改、处处修改、实时同步”，避免了当项目发生设计变更时大量繁琐无味的图纸修改工作。
制定本项目的BIM出图标准和对应的项目视图样板，对本项目出图的线型进行设置，以保证项目图纸能满足国标中二维出图的标准。见下图：
图书馆出图：
一层建筑平面图
建筑立面图
建筑剖面图
楼梯大样图
卫生间及墙身大样图
幕墙大样图
4.4管线综合设计、碰撞检查
在大型、复杂的建筑工程设计中，设备管线的布置常常出现管线之间或管线与结构构件之间发生碰撞的情况，给施工带来麻烦，影响室内净高，造成返工或浪费，甚至存在安全隐患。为此，传统的设计流程中通过管线综合设计来协调各专业的管线布置，使其得到比较合理、有序的安排。然而，传统的管线综合设计是以二维的形式确定三维的管线关系，技术上存在着先天不足，实际应用效果大打折扣。
根据市民中心项目全专业的BIM设计建模工作，整合各专业的BIM模型形成项目的完整设计模型。针对管线排布不合理的地方进行协调沟通，设计优化：
4.5参数化辅助设计
对于曲面化程度辅助的表皮，传统的设计手段难以表达设计意图。BIM技术通过参数化建模软件Rhino，对演艺文化馆建筑的曲面表皮进行参数化设计。通过链接到Revit中，在Revit中对表皮进行分割深化及各专业设计整合。
4.6互动设计审查（三维校审）
通过直观的BIM模型，在设计阶段就可以知道建筑完成之后的状态，而不是像传统设计要等到建筑施工完成后才能看到建筑的具体形态，客户在了解设计结果之后，可对设计不满意部分和不满足自己需求部分提出来，从而对设计图纸进行修改，从而达到提升设计质量目的，还可以减少不同人因对图纸理解不同而造成的信息损失。如下图，采用三维浏览互通审查设计内容：
4.7工程量统计
根据建立好的BIM设计模型，提取所需的项目工程量清单，是BIM技术的重点应用之一。但是由于Revit的清单计量规则并不满足国标的要求，因此，进行工程量统计之前需要一些辅助工作的支持。
标准化文件命名
项目所有的族统一命名规则，并根据《GB50500-2013建设工程工程量清单计价规范》添加项目编玛、项目特征。
4.8机电深化设计
综合机电在综合管线协调完成后，将依据BIM模型进行施工图纸设计，由BIM模型直接生成施工图纸。
4.9幕墙优化设计
幕墙BIM常为实体建模，零件拼装组成幕墙，此方法模型表达的就是真实的幕墙，材料统计十分准确。解决复杂构建设计图纸表达不清，非标构建无法提前定制等问题；目前市场上幕墙BIM主要分为幕墙设计深化、咨询和幕墙施工、构件定制。
4.10装修设计深化
根据装修设计的方案，对项目的精装修进行精确的BIM建模，配合渲染实时浏览等方式，提前展示项目的装修效果。
博物馆大厅
文化中心大厅
政务中心大厅
4.11钢结构节点深化
根据现场施工实际情况，以及钢结构设计公司和土建结构设计单位提供的图纸，通过BIM技术，完整的搭建出钢结构和土建结构模型，并在钢柱与结构梁、钢梁与结构梁、剪力墙与结构梁节点位置，根据实际情况建立出完整的钢筋、预留洞口及套管模型，为钢筋插筋孔洞预留位置，指导钢结构厂家生产加工，避免现场二次返工，提高施工效率。
钢结构深化
现场施工情况
5、BIM技术应用心得
?在设计过程中，我们认识到了BIM真正的流程，应该是一个崭新的、集成化的工作模式，而不是传统二维的各专业协作的工作模式和角度思考。采用BIM技术作为交流平台，更好的提升了整个项目的效率和质量。
?传统设计手段难以实现的设计，通过BIM技术可视化、参数化的应用，得到了很好的解决。异形建筑的方案推敲和设计数据的传递在BIM技术环境下可以轻松地实现。
?在与建设单位沟通的过程中，BIM可视化促进了沟通。建设方可以清楚的看到项目的设计内容，进度流程、室内外空间、结构体系等，使之能如临其境一般。
?可视化施工配合及BIM5D项目管理的应用，在项目的施工管理中具有重大的意义。
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