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1、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 1. 项目简介 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。 摩洛哥海洋博
2、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 韩国国立海洋博物馆 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 澳大利亚国家海洋博物馆 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 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（Queens Ho
3、use）。 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。 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。 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； 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 国家海
4、洋博物馆建设背景 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。 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
5、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； 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 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
6、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 2013年度最佳竞赛设计奖三个奖项。 天津市海洋博物馆简介 国家海洋博物馆项目简介 2. 项目难点 各专业项目难点 建筑专业 结构专业 设备专业 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 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 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
7、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 EcotectEcotect IESIES RhinoRhino 通过多种软件平台解决项目难点 项目难点解决方案 3. BIM在非线性建筑设计中的应用方法 非线性建筑设计中BIM的应用 Level 1 Level 4 Base Data 形体表皮有理化 Level 2 结构体系深化 Level 3 规划创意分析 方案形体分析 设计技术分析 建筑设计整合 绿色建筑优化 建筑方案演化 IAO 体系 InformationAnalysis Optimization Informatio
8、n 信息收集 Optimization 优化 BIM Analysis 分析 4. 非线性建筑设计中的BIM应用 模型生长 Level 1 Level 2 Level 3 Level 4 Base Data 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 制条件，并将设计概念形体整合在模型中。 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 非线性建筑设计中的BIM应用 Base Data 生
9、长为 Level 1 Information: 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。 场地基础信息梳理 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 Analysis: 序号项目单位指标 1规划可用地面积平方米150000 2总建筑面积平方米115000 其中 公众服务区平方米11396 教育交流区平方米5157 陈列展览区平方米39275
10、文保技术与业务研究区平方米3586 藏品库房区平方米13199 业务办公区平方米3921 附属配套区平方米3466 3容积率0.76 4建筑密度%23.67 5绿地率%40.4 6绿地面积平方米60600 7道路广场面积平方米59460 8机动车停车位个462 9非机动车停车位个1728 10卸货泊位个3 11大巴车停车位个24 通过Revit和Infraworks对建筑和场地进行整合， 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。 设计信息的整合及提取 Base Data 生长为 Level 1 Analysis: 自遮挡分析 日照分析 风压分析 风速分析 对方
11、案1进行日照 分析、以及流体力 学分析，在设计最 初阶段加入绿色建 筑概念，提出形体 优化建议。 方案体块分析 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 Base Data 生长为 Level 1 Optimization: 总规模总规模展览用房展览用房藏品库藏品库办公用房办公用房 调整前11.5万590002600030000 调整后8万378001020032000 增减-3.5万-21200-15800+2
12、00 11.5万 二期建造(4.8) 一期建造(6.7)藏品库区 1.32 陈列展览区 3.68 办公研究区 1.7 陈列展览区 3.5 办公研究区1.3 8万同期建造(6.7)藏品库区 1.02 陈列展览区 3.78 办公研究区 3.2 规模及面积构成调整 分期调整 结合业主对建筑规模需求的变化，对方案进行调整和深化。 Base Data 生长为 Level 1 Optimization: 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: 序号项目单位指标 1规划可用地面积平方米 1500 00 2总
13、建筑面积平方米 8000 0 其中 公众服务区平方米 1139 6 教育交流区平方米5157 陈列展览区平方米 3927 5 文保技术与业务研究区平方米3586 藏品库房区平方米 1319 9 业务办公区平方米3921 附属配套区平方米3466 3容积率0.53 4建筑密度%19.96 5绿地率%40.4 6绿地面积平方米 6060 0 7道路广场面积平方米 5946 0 8机动车停车位个462 9非机动车停车位个1728 10卸货泊位个3 11大巴车停车位个24 优化方案信息整合及提取 Base Data 生长为 Level 1 Optimization: 在绿建概念上继承方案1的优点，并优
14、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。 模型生长 Level 1 Level 2 Level 3 Level 4 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 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 Level 2模型，并指导后续设计。 非线性建筑设计中的BIM应用 Level 1 生长为 Le
15、vel 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。 Analysis: Level 1 生长为 Level 2 Analysis: Level 1 生长为 Level 2 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 Analysis: Level 1 生长为 Level 2 将调整之后的截面，作为优化形体放样依据 Analysis: Level 1 生长为 Level 2 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
16、性元素 Optimization: Level 1 生长为 Level 2 曲率及截面优化后形体生成 Level 1 Level 3 Level 4 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 分析软件进行表皮深化。 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: 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 表皮有理化 非线性建筑设计中的BIM应用 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 Analysis: Level 2 模型深化 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， 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
