BIM技术在中国动漫博物馆中的应用

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韩澄 发表于 2019-5-11 10:51:50 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题


项目基地紧邻白马湖度假旅游区,位于白马湖生态创意城主入口广场的东侧。

项目建筑总面积为30382㎡,地上24932㎡。项目以柔和的形态与基地现有建筑体量,犹如漫画中各种形状的对话框一般,呈现出既灵动多变又和谐统一的总体布局,突出表现博物馆的动漫主题。

博物馆造型如同一朵灵动的“动漫云”漂浮在白马湖畔,以优美的身姿巧妙的化解了建筑体量与狭小用地的矛盾,阐释了建筑对场所环境、内部功能和动漫文化所做出的回应。(如图2)。

图2:中国动漫博物馆项目效果图

博物馆平面采用动漫对话框的概念将各功能功能有机整合为一体,主要由典藏馆、图书馆、剧场、影院、互动区等功能部分组成。形成丰富的室内空间和游览路径。(如图3)

图3:中国动漫博物馆项目观众流线


区域规划BIM研究
基于AutoCAD Civil3D
和Autodesk 3ds Max Design软件

借助GIS数据库提取基地周边单体建筑和环境信息,并建立一个完整的周边城市区域模型。

依据核心区规划设计条件,快速重建中国动漫博物馆的体量模型,并将两者整合于一体,形成了整个城市区域的模型(如图4)。

图4:场地区域规划设计


基于参数化的几何控制系统
运用软件为
Autodesk Revit和 AutoCAD

项目组对建筑BIM分系统从几何控制系统、维护系统、结构系统、机电系统、装饰系统几项进行了拆解(如图5)。

图5:几何控制系统-建筑系统划分

通过构建几何控制系统,利用数字技术精确描述各个建筑系统构件的生成规则,界定各个建筑系统构件的参照边界,为各个建筑系统之间的“拼合”创造定位依据(如图6)。根据建筑内部空间的不同使用功能形成外表皮的控制曲线,精确满足各个空间不同的使用要求(如图7)。

图6:形态生成
图7:维护系统生成

项目主体结构的复杂部位有:单层网壳屋面、竖向跨层桁架、悬挑桁架、底部网格筒四个部分。结构专业通过BIM设计,高效地解决了复杂部位的结构定位、构造做法以及现场施工的相关问题(如图8)。通过参数化数据传递,解决了屋顶网壳的定位和网壳截面转角的问题(如图9)。局部细节的可视化展示功能,辅助使用完成碰撞检查与施工指导(如图10)。完成节点详图设计与展示,辅助完成碰撞检查与施工指导(如图11)。推敲倾斜度与功能空间的关系,后期辅助钢结构加工与安装(如图12)。

图8:完整结构体系的建立
图9:单层网壳屋面设计
图11:局部悬挑桁架设计
图10:竖向跨层桁架设计
图12:网格筒设计


结构分系统BIM设计

设计组通过CFD(图13-1)模拟对多个意向形体进行了风洞模拟计算比较,以帮助寻找最美观而合理的建筑形体及结构形式。在确定方案形体意向后,设计组通过CFD模拟对多个意向

图13-1:CFD模拟分析

形体进行了风洞模拟计算比较,以帮助寻找最美观而合理的建筑形体及结构形式。在确定结构方案后,采用三维有限元分析与设计软件进行结构整体分析,采用结构分析软件进行结构对比分析,并通过3D可视化进一步检查结构分系统BIM模型(如图13-2)。

图13-2:三维可视化结构分析


机电分系统BIM设计
基于Autodesk Revit
和Autodesk Showcase软件

给排水、电气、暖通专业通过链接的方式实现机电专业间可视化协同设计,及时解决专业间的配合问题。通过3D可视化进一步检查机电分系统BIM模型,在BIM模型中做进一步机电节点深化设计(如图14)。

图4:场地区域规划设计


精装修BIM设计
运用Autodesk Revit软件

在设计中建立了一套完整的内装BIM系统,对龙骨的构建及定位;地板、墙面、天花板的分缝及对缝;贴图的对缝;明细表的用处;圆形柱的弧形分缝如何实现;各种龙骨及连接件的做法;边角的圆滑处理;出图的相关定制工作等都进行了研究,最终实现精细化模型对施工的指导作用(如图15)。

图15:三维可视化内装系统


全专业协同过程展示

各专业不同软件的成果共同整合到以AutodeskRevit为平台的BIM模型中,以多软件的方式实现建筑的全信息化(如图16)。

图16:三维可视化全专业


BIM拓展应用
基于AutoCAD Civil3D
和Autodesk 3ds Max Design软件

利用BIM的强大计算功能,进行灯光照度伪色模拟及灯光照度动态效果模拟,模拟效果显示,建筑在夜色中散发出各种变化丰富的视觉效果,彰显现代体育建筑的独特魅力(如图17)。

本项目为博物馆,瞬时人流量大,进行火宅逃生模拟有助于验证施工图疏散设计的合理性(如图18)。

图17:照明模拟设计
图18:剧场部分疏散模拟


项目体会

本项目中,项目组以Autodesk Revit (包括Autodesk Revit Architecture/ AutodeskRevit Structure/ Autodesk Revit MEP )为基础平台,同时配合Autodesk Ecotect 、Autodesk Navisworks等分析软件和PROJECT等管理软件,最终形成一个综合的BIM平台。

BIM模型包含的信息满足参建各方的全生命周期需要,实现节能、节水、节地、节材和环境保护等绿色理念。基于BIM平台的整合设计,完成CFD空调模拟、室内设计、低碳设计等课题设计任务,提升了设计水准。通过虚拟现实及可视化课题研究,实现BIM技术对施工方、业主方、运营方的推广、降低技术门槛。

BIM设计平台则贯穿各个设计环节,从规划设计、方案设计、施工图设计、MEP、绿色建筑、日照节能等多方面同时进行工作。工作成果将根据项目的不同阶段和不同深度,从建筑信息模型中分别提取。同时,BIM的应用还将延伸至建造阶段甚至使用阶段,在施工、造价、运营维护等方面综合运用。



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