BIM技术在大型项目中的深化设计、协同管理案例分享

填补我国综合性海洋博物馆空白，自立于
世界民族之林； 有效保护海洋文物，充分发挥其社会作用
天津市海洋博物馆简介
国家海洋博物馆项目简介
• 我国首座国家级、综合性、公益性的海洋博物馆，建成后将展示海洋自然历史和人文历史，成为集 收藏保护、展示教育、科学研究、交流传播、旅游观光等功能于一体的国家级爱国主义教育基地、 海洋科技交流平台和标志性文化设施。成为国家最高水平、国际一流的海洋自然和文化遗产保存、 展示和研究中心。
Level 3
Level 4
将分析结果作为深化原则对BIM模型进行进一 步的表皮分割建模。
Level 2 模型深化
Information:
继承优化后形体以及依据结构基 本形式作为表皮划分基础信息
Level 2 模型深化
Analysis:
根据结构斜撑位置，确定菱形及错缝三角形两种表皮划分形式，统计后得出，
1. 项目简介
世界/国家 海洋博物馆建筑发展背景
国家海洋博物馆项目简介
摩洛哥海洋博物馆
• 建立于20世纪。世界上最早的海洋博物馆。背山面海，透过正 厅的巨型玻璃，可以看见浩瀚的地中海，里面陈列着从古至今 的渔船模型，以及各种海兽海鱼的骨骼标本，以及各种各样的 捕鱼工具，各种观赏鱼等，把科学性，艺术性有机交融，在国 际上享有声誉。
世界/国家 海洋博物馆建筑发展背景
国家海洋博物馆项目简介
英国国家海事博物馆
位于英国伦敦格林威治区，由三座相连的馆址组成：海事陈列 馆、皇家天文台和建于17世纪的皇后之屋（Queen's House）。 国家海事博物馆坐落在景色优美、建筑迷人的格林威治世界海 事遗产遗址之上，本初子午线和伦敦唯一的天文台就在这里。
非线性建筑设计中BIM的应用
Base Data
规划创意分析
Level 1
方案形体分析
建筑方案演化
Level 2
设计技术分析
形体表皮有理化
Level 3
建筑设计整合
结构体系深化
Level 4
绿色建筑优化
IAO 体系
Information Analysis Optimization
Information · 信息收集
平方米
平方米 平方米 — % % 平方米 平方米 个 个 个 个
13199
3921 3466 0.76 23.67 40.4 60600 59460 462 1728 3 24
通过Revit和Infraworks对建筑和场地进行整合，
7 8 9 10 11
高效提取相应的技术经济指标。
以数据和设计师的动态感受综合分析方案合理性。
通过已有地形图获取场地的基础 信息，并以此为基础建立三维地 形模型，并梳理建筑功能要求、 规划限制条件、场地自然环境信 息，将其作为设计的约束条件对 方案进行设计。
Base Data 生长为 Level 1
Analysis:
以场地基础信息作为依据，结合建筑创意进行方案创作。提出概念方案1
Base Data 生长为 Level 1
Level 2
Level 3
Level 4
Level 2模型，并指导后续设计。
Level 1 生长为 Level 2
Information: 建筑形体的继承
由Level 1模型继承建筑概念形体，以此作为依据进行形体有理化设计。
Level 1 生长为 Level 2
Analysis:
Level 1 生长为 Level 2
•
分期调整
陈列展览区 3.68
一期建造(6.7) 11.5万 二期建造(4.8) 藏品库区 1.32 陈列展览区 3.78 8万 同期建造(6.7) 藏品库区 1.02 办公研究区 3.2
办公研究区 1.7
陈列展览区 3.5 办公研究区1.3
Base Data 生长为 Level 1
Optimization:
Base Data
Level 1 生长为 Level 2
Information: 继承 Level 1 方案设计的意向形体，并以此作
模型生长
Level 1
为依据对形体的有理化设计做为依据。
Analysis: 提取意向形体中关键定位线及参数，并根据 形体有理化对断面进行优化，作为形体有理 化的形体形成特征。 Optimization: 将优化的形体断面重新生成建筑形体获得
澳大利亚国家海洋博物馆
博物馆分室内和室外两部部，拱顶的馆内可满足从美洲 杯帆船到船船模型多样化的展览。室外展示着记载澳大 利亚海洋历史的工艺品。 博物馆面对现有的港口，寓意 新、老海事的连接关系。
国家海洋博物馆建设背景
国家海洋博物馆项目简介
党中央和国务院高度重视国家海洋博物馆建 设。2008年2月国务院批准的《国家海洋事 业发展规划纲要》中已将建设国家海洋博物 馆列入其中。 建设海洋强国； 全面提升我国文化国力，提高全民族海洋 意识与素质；
韩国国立海洋博物馆
• 韩国首座海洋综合博物馆。国立海洋博物馆共分四层。展示馆 由航海船舶、海洋历史人物、海洋文化、海洋产业、海洋科学、
海洋领土、海洋生物、海洋体验和儿童博物馆9个常设展示馆
和1个企划展示馆组成。博物馆内还陈列有实物的1/2规格的朝 鲜通信史船复原件。建有一个4D影像馆，可以体验4D立体海 洋世界
以方案1的概念为基础，结合提出的问题对方案进行优化设计，得出方案2。
Base Data 生长为 Level 1
Optimization: 优化方案信息整合及提取
序号 1 2
项目 规划可用地面积 总建筑面积 公众服务区 教育交流区 陈列展览区
单位 平方米 平方米 平方米 平方米 平方米 平方米 平方米 平方米 平方米 — % % 平方米 平方米 个 个 个 个
按项目建议书确定建设规模的国
家海洋博物馆将一次设计，分期开馆， 逐步完善 。
天津市海洋博物馆简介
国家海洋博物馆项目简介
总建筑面积: 80000平方米 其中: 公众服务区11396平方米 教育交流区5157平方米 陈列展览区39275平方米 文保技术与业务研究区3586平方米 藏品库房区13199平方米 业务办公区3921平方米 附属配套区3466平方米
BIM
Optimization· 优化
Analysis· 分析
4. 非线性建筑设计中的BIM应用
非线性建筑设计中的BIM应用
Base Data
模型生长
Base Data 生长为 Level 1
Information: 获取场地地形数据，梳理所有设计依据及限
Level 1
制条件，并将设计概念形体整合在模型中。
Analysis:
分析放样截面转角处半径变化
将形体截面有理化，保证每条曲
线均有参数驱动
Level 1 生长为 Level 2
Analysis:
将调整之后的截面，作为优化形体放样依据
Level 1 生长为 Level 2
Analysis:
对放样生成形体进行曲率分析，发现形体中 G0级别连续
运用参数化手段，将形体切片截面扇形排布， 实现曲率连续的并加强非线性元素
Base Data 生长为 Level 1
Analysis:
方案体块分析
对方案1进行日照
分析、以及流体力 学分析，在设计最
自遮挡分析 风压分析
初阶段加入绿色建 筑概念，提出形体 优化建议。
日照分析
风速分析
Base Data 生长为 Level 1
Analysis: 以上述分析为依据得出方案1存在的问题： 1. 广场与主入口布置未结合 2. 参观流线过长 3. 建筑形象缺乏力量感、不够精彩 4. 方案形体不满足可持续设计需求
Level 2
Analysis: 针对场地、功能、流线以及绿色建筑设计理 念对设计概念的合理性进行分析。 Optimization: 以分析结果为依据对概念模型进行比选和优 化形成 Level 1 模型
Level 3
Level 4
Base Data 生长为 Level 1
Information:
场地基础信息梳理
中国的海事与海洋进化史投射至世界 让中国与世界能够赏析彼此的海洋历史 成为完整城市规划中的高潮 与海洋公园优雅地结合，与渤海湾亲昵地拥抱
天津市海洋博物馆简介
国家海洋博物馆项目简介
选址: 天津市滨海新区滨海 旅游区内 用地现状: 填海造陆区域。 按照馆园结合的发展理念，在选 址区域对海洋文化公园、博物馆及其 预留发展建设用地进行统一规划；
设备专业
• • • • 由于建筑外形的特殊性，弧形的建筑屋面上有一层装饰屋面，雨水口的设置，
以及雨水管道的设置都有较大的难度
非线性空间空调流畅控制 玻璃屋面非线性大空间负荷计算 管道庞杂，走向多变非线性建筑空间管综有难度
项目难点解决方案
通过多种软件平台解决项目难点
Rhino
Ecotect IES
3. BIM在非线性建筑设计中的应用方法
Base Data 生长为 Level 1
Optimization: 结合业主对建筑规模需求的变化，对方案进行调整和深化。 • 规模及面积构成调整
总规模 调整前 调整后 增减 11.5万 8万 -3.5万 展览用房 59000 37800 -21200 藏品库 26000 10200 -15800 办公用房 30000 32000 +200
BIM技术在大型项目中的深化设计、协同管理案例分享
BIM . International Competition for the National Maritime Museum, OF China, Tianjin.
天津市建筑设计院
TIANJIN ARCHITECTURE DESIGN INSTITUTE
2013年度最佳竞赛设计奖三个奖项。
2. 项目难点
各专业项目难点
建筑专业
• • • 非线性意向的形体有理化 双曲面表皮近似展平划分 太阳能集热板的朝向及摆放位置,保证采光屋面采光效果
结构专业
• • • 由于此项目为博物馆项目，其使用年限，防震烈度等要求均高于普通项目 非线性建筑结构体系复杂 满足建筑形体要求，端部结构悬挑过大
同步实施室外陆地展场和海上展场，
以及海Biblioteka Baidu文化广场、道路、停车场地及园 林景观绿化等室外工程。
天津市海洋博物馆简介
国家海洋博物馆项目简介
世界建筑节 World Architecture Festival 2013
•
2013年度世界(未来项目)建筑奖(总年度大奖)
•
•
2013年世界(未来项目)文化建筑奖
Analysis:
序号 1 2 项目 规划可用地面积 总建筑面积 公众服务区 教育交流区 陈列展览区 其中 文保技术与业务研究区 单位 平方米 平方米 平方米 平方米 平方米 平方米 指标 150000 115000 11396 5157 39275 3586
设计信息的整合及提取
藏品库房区
业务办公区 附属配套区 3 4 5 6 容积率 建筑密度 绿地率 绿地面积 道路广场面积 机动车停车位 非机动车停车位 卸货泊位 大巴车停车位
容积率 建筑密度 绿地率 绿地面积 道路广场面积 机动车停车位 非机动车停车位 卸货泊位 大巴车停车位
Base Data 生长为 Level 1
Optimization:
在绿建概念上继承方案1的优点，并优化场地气流组织。以Revit模型为基础，交付分析软件 验证优化结论。
非线性建筑设计中的BIM应用
菱形嵌板规格少于错缝三角形嵌板，故而对菱形嵌板划分进一步深化
Level 2 模型深化
Analysis:
运用参数化手段，减少嵌板规格
细部拐点处网格划分
Level 2 模型深化
Optimization:
依据参数确定嵌板规格
指标 1500 00 8000 0 1139 6 5157 3927 5 3586 1319 9 3921 3466 0.53 19.96 40.4 6060 0 5946 0 462 1728 3 24
其中
文保技术与业务研究区 藏品库房区 业务办公区 附属配套区
3 4 5 6 7 8 9 10 11
Level 1 生长为 Level 2
Optimization:
曲率及截面优化后形体生成
非线性建筑设计中的BIM应用
Base Data
Level 2 模型深化
Information: 梳理 Level 2 模型成果，并将表皮拆分，导入
Level 1
分析软件进行表皮深化。
Level 2
表皮有理化
Analysis: 1. 以 Level 2 形体模型为基础划分不同的表 皮形式，对其结果进行分析比选，获得 合理的表皮形式； 2. 进一步分析并完善表皮组合策略。 Optimization: