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[智慧城市] 中信银行信息技术研发基地BIM技术应用

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发表于 2018-2-26 10:48:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
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中国建筑设计院有限公司是国务院国资委直属的大型骨干科技型中央企业,2000 年4月由原建设部4家直属单位合并组建,至今建院60周年。前身为创建于1952年的中央直属设计公司。2012 年并购了亚太设计企业 - 新加坡的CPG。
中国建筑设计院有限公司在全球56个国家和地区和中国141个城市,设计了8000 余民用建筑项目。获得410项国家级和省部级优秀设计奖项。提供一站式全流程建设咨询与服务。中国建筑设计院有限公司承担1000余项科研项目,编制了70余本规程及规范。获得140 项国家级和省部级科研奖项。主要业务范围主要有:规划设计、建筑设计、景观设计、施工图审查、设计BIM 、设计咨询、BIM 顾问服务、BIM 咨询服务、绿建认证等。项目类型包括城市综合体、酒店、办公、居住、文教、医疗、规划设计等。涵盖建筑与工程设计的全部内容,提供全专业、一体化、国际化顾问服务。
中国建筑设计院有限公司在国家体育场(鸟巢)、重庆国泰艺术中心等国家重点项目中,积累了丰富的BIM 设计经验和BIM 设计资源库。根据同业设计业务与设计管理需求,中国建筑设计院有限公司融合中国本土化设计流程与中国建筑设计规范和制图标准要求,开发了中国设计行业自身的BIM整体解决方案,取得17个软件著作权,3个注册商标,并在中国设计行业内推广使用,为广大设计企业、项目业主、甚至施工企业等提供一个全面、统一的BIM 管理、存档、交流、共享平台,在国内外BIM 实践评选中荣获20余项大奖。
中国院BIM设计研究中心主要从事使用BIM方法与体系进行高质量控制的各类工程项目的全过程建筑设计工作、施工与运维阶段的技术服务,以及以提高效率、提高质量、拓展项目信息使用范围为目的的研究工作。完成的项目类型包括:酒店建筑、办公建筑、研发中心、综合体、博览建筑、学校、数据中心、产业园区、海外项目等。在大量的实践和研究中总结出一套成熟的设计体系、协同体系、数据管理与使用体系、培训与研发拓展体系,成为行业内BIM设计领域集生产、技术服务与研发的朝气蓬勃的领先设计团队。BIM设计研究中心以其国际化的视角、追求卓越品质的态度,为顾客提供最专业和最优质的服务。
一、项目概况
中信银行信息技术研发基地位于北京市顺义新城邻空金融经济区,是中信银行的数据中心和研发中心 。园区位于城市主干道顺成大街与马坡组团主要道路坤安路交汇处的东南侧,其东侧为恒丰花园别墅区,南侧为阳光花园别墅区,西侧为北京乡村赛马场。规划区总用地面积 5.68 公顷,总建筑面积17.9万平米,地上10.5 万平米,地下7.4万平米,建筑高度45米,容积率2.60 。
园区包括三栋主要建筑:高层数据中心、研发中心和员工公寓 。高层数据中心位于园区西侧,总建筑面积7万平米,地上7层,地下3层。数据中心为中国A级机房标准和国际T3/T4标准,包含24个机房模块,机房地板面积1万平米。园区北侧为研发中心,总建筑面积6.5万平米,地上10层,地下4层。园区东南侧为员工公寓,总建筑面积4.4万平米,地上8层,地下4层。园区按照中国绿色三星与美国LEED金级标准设计。功能分区明确,面向主要道路的建筑保持完整的城市形象,并将景观集中布置在园区中心景观内,为使用人员提供了一个私密而舒适的内部环境。建筑在东侧设置了形象入口广场,有效的将东侧的潮白河绿化景观引入园区内,广场布置和园区内的景观有机结合,形成一个连续而多层次的景观界面。
中信银行信息技术研发基地项目荣获2016年中勘协“创新杯”BIM 设计大赛•最佳科研办公BIM 应用奖、荣获北京市第十八届优秀工程设计和第十五届优秀工程勘察评选• BIM设计优秀奖、“中国最佳2014年度中国数据中心优秀方案设计奖”。
二、BIM 设计总包模式及实施策略
随着我国经济的快速发展,建筑规模及其特殊工艺复杂程度不断提高,传统设计模式已不能沟通过程专业技术要求高等问题。平台初始化植入复合国家BIM 标准的,且具有中国院BIM实践经验的进度模板、成果模板等数据内容,能确保BIM 项目设计质量、进度、造价投资的精细化协调与管控,达到优质、高效、经济、合理项目目标。
(1) BIM 项目管理:主要记录并放置项目生产过程中形成的各种进度安排、任务分配、数据成果等,是企业用于跨企业、跨专业协同工作和质量管理的高效工具。采用WEB端和移动端登录方式,采用网页浏览模式,上传、分享和审查成果,增加项目团队各方透明度和粘合度,责、权、利划分清晰,帮助项目管理层有效完成项目节点时效管理和成果质量管理。
(2)BIM 工具系统: CBIM 协同平台的工具模块,主要用于放置各类设计生产工具、设计模板、设计计算表格成果等文件。其中涵盖了工具的上传、下载与使用维护,对提高设计质量和制图效率有很大帮助,满足BIM 设计生产过程需要。很好的满足当前工程建设的要求,如何针对建设项目投资大、工期紧、技术要求高、参建方多、信息量大、协调困难等特点进行有效管理,成为设计总包项目管理的难题。
BIM 设计总包模式不仅包括具体的设计工作,而且还包含整个建设工程设计内容的总体策划以及实施组织管理工作。中信银行信息技术研发基地项目在项目管理、建筑设计、绿色设计、室内设计、景观设计、幕墙设计、造价控制等不同程度的应用了BIM 技术,获得了较好的管理和设计经验与价值。
(一)基于BIM 技术的设计协同管理平台部署
中信银行信息技术研发基地项目应用中国建筑设计院有限公司自主研发的CBIM 公有云管理平台(Public Cloud )实施项目B IM协同设计与管理工作。CBIM 公有云管理平台包含项目管理、BIM 工具和BIM 资源库三大功能板块,综合应用本平台能帮助项目管理人员和BIM 设计团队实现从BIM 项目的策划、生产、设计、交付全过程管理。解决参与顾问设计单位众多、沟通过程专业技术要求高等问题。平台初始化植入复合国家BIM 标准的,且具有中国院BIM实践经验的进度模板、成果模板等数据内容,能确保BIM 项目设计质量、进度、造价投资的精细化协调与管控,达到优质、高效、经济、合理项目目标。
(1) BIM 项目管理:主要记录并放置项目生产过程中形成的各种进度安排、任务分配、数据成果等,是企业用于跨企业、跨专业协同工作和质量管理的高效工具。采用WEB端和移动端登录方式,采用网页浏览模式,上传、分享和审查成果,增加项目团队各方透明度和粘合度,责、权、利划分清晰,帮助项目管理层有效完成项目节点时效管理和成果质量管理。
(2)BIM 工具系统: CBIM 协同平台的工具模块,主要用于放置各类设计生产工具、设计模板、设计计算表格成果等文件。其中涵盖了工具的上传、下载与使用维护,对提高设计质量和制图效率有很大帮助,满足BIM 设计生产过程需要。
(3) BIM 资源库:主要用于放置各类设计模板、构件库、做法库、材料库,并可以根据权限分配进行上传、下载、在线浏览、使用和维护。
(4) 文档信息管理:基于CBIM 协同平台,管理本项目BIM 设计信息模型与图纸分类、整理与归档,生成BIM 设计信息模型与图纸目录,便于建设相关方对BIM 设计信息模型和图纸的查询。对于BIM 设计信息模型的变更与修改,通过BIM 协同平台,即时通告相关方,便于协同工作的开展与管理。
(二)BIM项目标准
针对项目具体情况,制定设计阶段BIM实施标准,包含BIM相关文件、族库命名标准、模型深度标准、资源库标准、交付成果标准、表达方式标准等,并在项目推进过程中,阶段性检查标准执行情况,并对设计阶段BIM模型实施合规性监督、审核与管理。
(三)BIM 设计人员部署
项目设计团队成员约60人(设计师采用BIM技术),在8个月设计周期内,成功完成全专业全流程的设计与管理。初步设计阶段设计人员共计27人。建筑专业7人,结构专业5人,暖通专业5人,电气专业5人,给排水专业5人;施工图设计阶段设计人员共计48人。建筑专业7人,结构专业11人,暖通专业10人,电气专业10人,给排水专业10人。
三、BIM 技术点应用
(一)建筑方案设计阶段:
项目工程初期, 基于B I M 设计模型, 项目团队运用综合性绿色模拟分析软件( CFD /ECOTECT等分析软件)完成了大量的绿色性能化模拟分析工作,从而快速校验设计在物理性能方面的合理性,为后续绿色设计(GreenBIM )工作作出优化与指导。
以BIM技术为核心的数字虚拟手段,从建筑工程场地布局、建筑体量、建筑方位等方面综合考虑建筑全生命周期的建设工程信息数据流转、传递与应用,其真实的BIM数据和丰富的构件信息为各种绿色建筑分析软件提供强大的数据支持,确保其分析结果的准确性。进行
BIM 绿色性能化分析的系统性实施步骤如下:
①界定基于BIM 的绿色设计范围 → ②目标设定→ ③气象资料获取→ ④BIM性能化模拟 → ⑤方案优化。
现以基于BIM技术的建筑的风环境、光环境、热环境、声环境,以及建筑能耗模拟仿真分析实施为例,分述BIM信息模型与各类绿色分析软件相结合,实现信息数据共享,得以实现快速便捷的绿色设计合理化建议
(1)风环境性能化分析
风环境模拟利用计算流体力学(CFD)技术实现对建筑室内外气流场分布状况进行模拟预测,考察建筑室外区域的风速、风压分布,以此对其周边区域的室外风环境分布状况进行分析评价,进而为室内自然通风舒适性提供参考依据。目前,CFD仿真模拟软件常用的有
Autodesk Simulation CFD 等。
以中信银行信息技术研发基地项目的室外自然通风状况模拟为例, BIM信息模型建立软件采用Autodesk Revit 系列软件,建立基于BIM技术的风环境性能化模拟实施方法:
• BIM 信息模型建立:根据项目总平面图建立项目及周边风环境建立BIM信息模型,并根据模拟需要简化相应模型。
• CFD模拟软件边界条件确定:通过模拟分析软件计算网格的划分和边界条件的设定(来流边界条件与出流边界条件),得出仿真模型在空间和时间上流场的渐进解,从而进行对建筑室内外风环境等问题进行模拟分析。
• BIM 信息数据导入CFD模拟软件:将BIM模型通过插件直接导入到CFD模拟软件(操作过程中发现,传统的做法将BIM 模型导出dxf、gbXML等标准交换格式文件,然后再导入CFD软件中使用,会发生模型信息缺失、数据冗余等问题,造成计算报错和计算速度缓慢情况),BIM模型输出结果至CFD模拟分析软件,其数据传递为闭合的流程,实现数据对接,并可选择导出BIM模型构件数据,避免冗余信息,实现数据快速计算。
• CFD模拟软件计算区域划分:根据工程实际情况合理选择计算区域和模型简化后划分网格,选取CFD模拟软件就算控制方程。
• 计算得出合理准确模拟结果:择模拟计算方程通过准确设定边界条件和辅助参数信息,观察计算结果的收敛情况,从而得出最接近实际情况的模拟工况结果。


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