BIM技术与参数化设计的的结合应用——以国家海洋博物馆设计为例

BIM技术与参数化设计的的结合应用——以国家海洋博物馆设计为例

发表时间：2019-11-08T14:20:51.410Z 来源：《基层建设》2019年第23期作者：马辰1 张乾2

[导读] 摘要：随着复杂曲面的建筑项目越来越多，参数化设计在当前建筑设计领域得到越来越被广泛的应用，而BIM技术也是一项正在被人们逐渐开始认识的新的理念和技术。

天津市建筑设计院天津市 300074

摘要：随着复杂曲面的建筑项目越来越多，参数化设计在当前建筑设计领域得到越来越被广泛的应用，而BIM技术也是一项正在被人们逐渐开始认识的新的理念和技术。将二者进行结合，可以更好地服务三维空间设计需求。在国家海洋博物馆项目设计中，从形体，到结构再到表皮，全程都将参数化设计与BIM技术相融合，为了更好地进行建筑设计而服务。

关键词：BIM技术；参数化设计；国家海洋博物馆

The Combination of BIM Technology and Parametric Design

—— Taking the Design of National Maritime Museum as an Example

Machen，Zhangqian

ABSTRACT：With the increasing number of complex surface construction projects，parametric design has been more and more widely used in the field of current architectural design，and BIM technology is also a new concept and technology that people are gradually beginning to bining them can better serve the needs of three-dimensional space design.In the project design of National Maritime Museum，from shape to structure and to skin，parametric design and BIM technology will be integrated in the whole process，in order to better serve the architectural design.

KEY WORDS：BIM technology，the National Maritime Museum，parametric design

BIM英文全称是Building Information Modeling。住房与城乡建设部工程质量安全监管司对BIM的解释为：BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，是工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建设运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础。本文以国家海洋博物馆设计为例，阐述BIM技术是如何既解决非线性建筑设计这个传统技术上的难题，又较好地处理建筑空间、建筑结构、建筑表皮、建筑设备之间关系的。

建筑参数化设计，对应的英文是Parametric Design，是一种建筑设计方法。该方法的核心思想是把建筑设计的全要素都变成某个函数的变量，通过改变函数，或者说改变算法，人们能够获得不同的建筑设计方案。

参数化设计的形体较为复杂，更需要借助BIM技术来进行空间的设计与利用，海洋博物馆这个项目是将BIM与参数化设计相结合的一次实践，以期对参数化设计项目有所借鉴。

1 项目概况

1.1 项目简介

国家海洋博物馆（图1）选址于天津市滨海新区滨海旅游区南湾南侧，是我国首座国家级、综合性、公益性的海洋博物馆。国家海洋博物馆占地面积15公顷，总建筑面积80000平方米，建筑功能包括公众服务区、教育交流区、陈列展览区、文保技术与业务研究区、藏品库房区、业务办公区以及附属配套区，并同步实施室外陆地展场和海上展场，以及海洋文化广场、道路、停车场及园林景观绿化等室外工程。

图1 国家海洋博物馆鸟瞰图

资料来源：天津市建筑设计院

1.2 工程特点和难点

国家海洋博物馆项目的设计灵感来源于“张开的手掌、海星、鱼类、海葵、港口中的船只、白色珊瑚壳”等与江河湖海有着密切联系的事物。建设项目的特点及难点在于建筑拟态的特殊外形以及外表皮的有理化设计，因此采用BIM结合参数化拟解决以下问题：（1）非线性建筑形体内、外空间的结合；（2）非线性建筑形体与结构体系的交互设计；（3）非线性建筑表皮有理化；（4）非线性建筑内部空间与设备管线的集成。

本项目有效利用BIM与参数化技术，基于建筑参数化设计的概念，完成复杂的建筑形体，解决以上难题。

2 BIM与参数化技术应用

2.1 BIM与参数化技术应用的技术路线

通过建筑参数化设计将设计创意转化为建筑形体。通过设定控制参数，按照生成逻辑完成非线性建筑形体，并通过对参数的控制，随意调整形体获得最佳方案。在每一步参数化的设计成果上，将模型导入到revit平台进行分析模拟，并对空间进行验证，配合其他专业共同确定下一步深化设计的方向。

2.2 BIM与参数化技术应用的具体过程

2.2.1分析场地，完成概念设计。首先通过已有地形图获取场地的基础信息，以此为基础建立三维地形模型，并将建筑功能要求、规划条件、经济技术指标以及自然气候信息以数据信息的方式汇总到模型中，结合建筑创意进行方案设计。通过BIM对建筑和场地进行整合，高效提取相应的数据，结合设计灵感形成概念方案。

2.2.2设定参数，生成建筑形体。对模型形体进行分析，得出放样截面转角处的半径变化，通过有理化形体截面，统一截面控制线的转