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BIM技术在某双曲异型体育中心围护系统中的应用 刘新华 奚春林 徐国军 (上海精锐金属建筑系统有限公司，上海200233) 摘要：本文介绍了建筑信息模型化(BIM)技术在某双曲异型造型的体育中心围 护系统的深化设计、构件制作和施工安装中的应用。面对复杂的双曲造型、围护系统中 包含的多专业(屋面专业、幕墙专业、内装专业、水电专业等)技术集成，通过搭建唯 一的信息化模型，在同一平台上进行多专业协同实施。通过3D一体化设计，碰撞检查， 参数化等技术手段减少设计的错漏，解决施工过程的误差问题，提高材料构件的加工精 度及加工速度，保证现场造型塑造与理论设计的一致性。 关键词：建筑信息模型化；双曲异型；3D设计；参数化设计；4D模型；围护系统 一体化 l 工程概况 该项目地处属于亚热带湿润季风气候，年度温差大。该工程为敞开式体育场建筑，由不同半 径的二个纵切环形交叉匹配在一起。建筑围护系统主要由防水的复合金属屋面系统、交叉区域的 采光天窗系统、下部的装饰格栅系统、虹吸排水系统以及贯穿所有切面的檐口系统组成。 图1 BⅡⅥ模型图 2重难点分析 该工程多曲率的建筑剖线对产品加工适应性和现场安装精确要求高；多界面交接区域节点构 造处理复杂，对防水性能和抗风性能的构造保证要求高；多界面的交接对不同系统的建筑风格统 一要求高，例如屋面装饰板分格和檐口分格的匹配问题；并且业主方对实施后的建筑效果能否达 到预期十分关注，所以在投标初期就决定一定要运用科学先进的技术手段来保证外型的美观。 3 BIM技术在深化设计中的应用 3．1 2D设计到3D设计结合应用 传统的设计停留在二维图纸的设计层面，对设计师的个人三维空间能力要求很高。采用BIM 技术中三维一体化设计的方式，更加直观的将要实现的建筑实实在在的展现出来，避免了因为人 为因素造成的设计遗漏和错误，大大提高了设计质量。 本工程在深化设计阶段依据设计院已经完成的二维施工图纸进行三维深化设计。首先确定屋 面构造层次与主钢结构的尺度关系(见图2)；其次保证天沟深度、檐口高度的合理性；第三， 从空间进行建筑外装饰板块的分格划分，保证不同区域问的板块分格的贯通和一致；第四，节点 的三维深化设计(见图3)，保证节点构造的合理性，杜绝遗漏和错误，确保防水、抗风、热工 等建筑功能。 图2屋面构造层次尺度关系图 图3天沟节点三维深化设计图 3．2信息化模型的搭建 3．2．1模型的逆向搭建 一般工程前提技术资料中并不能够提供三维模型，这就要求深化设计单位能够通过己知的技 术资料进行模型的重新搭建，这就是我们常说的逆向工程模型搭建。 图4逆向搭建的三维模型图 本工程中没有原始的设计模型，我们根据设计院提供的钢结构的坐标点，以及建筑剖面的关 键轮廓线进行钢结构模型以及建筑轮廓模型的逆向搭建(见图4)，确定屋面、天沟、檐口、格 栅、幕墙的空间位置以及与主体钢结构、下部土建结构的相对位置关系。这个步骤非常重要，是 需要完整的将设计之初的意图都用三维的方式复原展现出来，之后的碰撞检查、多专业协同等工 作都是在这个模型的基础上进行的。 3．2．2参数化可行性分析 三维模型搭建完成后，要根据选择的屋面系统的应用特点对建筑造型进行可行性分析。通过 GH定制软件主要从屋面排水性能(坡度)、屋面板排布方式、装饰板板块划分的尺寸大小等多 个角度进行分析。经分析该工程造型坡度较大，平缓区域坡度仍在在5％左右，能够满足排水的 61 需求；屋面板排布采用扇形弯弧板+直行板的方式进行铺设就可以完全覆盖建筑防水区域；装饰 装饰板做弯弧加工处理。 3．3各专业协同碰撞检查 在传统的设计过程中按照专业进行分工的，每个专业之间依靠碰头沟通来解决不同专业的衔 接和配合工作，这样势必带来一定的随意性和非线性问题的出现，现在通过更加直观的BIM三 维模型，对不同专业的模型合并，对各个环节及细部进行全方位检查，暴露不易发现的深层次问 题。使用Navisworks进行碰撞检查，可以非常直观的将不同专业间的不统一的位置、冲突的位 置显示出来，并可以通