【金标杯】第三届金标杯优秀作品巡礼：EPC项目的全过程正向设计——邯郸市综合体育馆 ...

EPC项目的全过程正向设计——邯郸市综合体育馆附馆

黄蕊 

中国建筑第五工程局有限公司

01、项目概况

邯郸市综合体育馆附馆用地面积7004.23平米，建筑面积1.68万㎡。项目位于陵东街以西，陵园路以南，劳动路以北的邯郸市体育馆场址内。场地周边房屋建筑年久失修，停车杂乱， 西侧临街入口较简陋，看台造型简单，运动场围挡封闭性太强，周边整体环境不佳，亟需改造。本项目虽然体量不大，但确是一个真正意义上利用BIM进行前期方案营销，并获得业主高度认可，进而拿下设计+施工的这么一个由设计牵头的EPC项目。因而该项目对我局有着至关重大的意义。

02、BIM应用环境

1、本项目向业主推出的是超低能耗建筑的概念，因此利用BIM技术进行前期的绿建分析有利于本项目的“低碳”“节能”的设计理念的实现。

2、本项目为EPC项目，因此在设计阶段采用BIM正向设计的方式有利于后期辅助施工管理的进行。

03、BIM设计环境的构建

3.1 BIM设计标准制定。本项目编制完善了我司的《中建五局民用建筑设计BIM模型建设标准》，并总结出一套正向设计的解决方案， 为本项目及后续项目奠定了技术规范基础。

3.2 BIM设计软件选用。以Revit为设计软件，在我局自主开发的“中建元” 协同平台上进行协同设计，再辅以斯维尔、广联达、橄榄山、LUMION等软件进行相关建筑分析和管线综合等应用。

3.3 设计协同平台。通过设计协同平台，实现了各专业模型联动、联合审查、 实时沟通等BIM协同设计。

3.4 与后续应用数据承接。BIM设计成果可直接导入智慧建造管理平台，平台可以把设计阶段航拍影像数据和三维设计成果进行集成应用于施工阶段，并支持对模型进行拆分从而满足施工阶段对模 型精细度的需求。最终构建自贡市CIM数字平台，建设1:1自贡数字城市，实现设计各阶段BIM模型线上申报，申报审查及备案。 

04、BIM应用实施

4.1BIM方案营销

4.1.1 风环境分析。我们对项目场地进行风环境分析，在夏季风模拟下场馆周围风压变化不大，周围未形成明显风道，不利于体育场 的整体通风，场馆内十分闷热。为明显改善片区和建筑本身的通风效果，我们提出对新建建筑体量进行压扁、拉长。让南侧建筑距离由原来的7M增加为12M。在新的建筑体量在风环境分析下，建筑南面出现了黄色的高风压区域，风压差致使场馆南侧形成了明显的通风道，建筑内形成穿堂风。在确定建筑体量后，我们进行冬季风环境分析。模拟可知；东北两侧风压大，寒风渗透风险高。因此，将辅助用房区作为缓冲区设于东侧和北侧，并且减少开启扇数量，以此削弱寒风。

4.1.2 建筑采光分析。结合BIM日影模拟可以发现南面夏季日照时间最长；而北侧处于阴影区时间较长。因此隔热设计原则是：南侧控制开窗率，并采用LOWE玻璃，有效隔热；而北侧处于阴影区时间较长，因此设计全玻璃幕墙形式，有效采光。

4.1.3 噪音分析。模拟周边环境，进行噪声分析，对噪声较大的东立面采取双层幕墙的设计，既不影响采光又能有效隔音。

4.1.4 消防疏散模拟。通过BIM消防疏散模拟发现，北边疏散门的疏散时间最久，因此在设计上拓宽北边的疏散门，由1.5拓宽至 1.8，以此来加快疏散速度。 

4.1.5 BIM方案比选。创建方案模型，并对业主进行三个方案的展示，结合倾斜摄影的模型成果，置入方案模型给业主汇报，业主可以很清晰的感受到新建建筑与周边老旧建筑的融合度，对建筑立面的设计、立面材质的选用都有很大参考价值。

4.1.6 BIM快速测算。利用模型直接提取工程量，配合造价人员进行经济指标的测算，得到两个方案的总投资额。最后业主很满意的敲定了第三个方案。至此我们的方案营销告一段落，业主也充分肯定我们并将后续设计+施工交给我们负责。

 4.2 BIM施工图正向设计

4.2.1 正向设计体系建设。制定一整套完整的正向设计解决方案，其中包括培训课件、正向设计指导手册、样板文件、族库等。 

4.2.2 BIM协同设计。联动提资所有专业在一个平台上协同设计，各专业设计师发现问题可以及时标记并@相关负责人修改问题，解决设计碰撞。利用BIM协同设计的优势 , 无障碍进行专业间的提资联动。例如：水暖专业在设备中输入功率，电气专业设计时可以直接提取该设备的功率，方便自己进行供电设计。

4.2.3 净高优化。在协同设计的过程中，我们容易发现很多问题，比如本项目走廊净高不足2200m，而门就有2200高。结构人员发现问题后重新进行核算，发现梁高压缩100mm也不影响受力计算， 因此我们直接压缩了梁高，解决了这个净高问题。这也是为什么我们提倡要BIM前置到设计阶段做的原因，在设计阶段发现问题时，可以很快速、很简单的解决问题。

4.2.4 BIM智能设计。空间照度智能分析软件自动提取建筑模型中的房间，给出该房间内合理 的灯具排布方案及不同方案下的照度分析结果，这样有利于 我们的设计师进行更优质的设计。

4.2.5 BIM机电深化。在BIM正向设计的前提下，图纸深度务必超越传统设 计方式，达到能够直接指导施工的深度。因此，我们还进行了机电深化工作，做到所有管线精准定位。 

4.2.6 精细化洞口预留进行全专业联合开洞，保证预留洞口的精准度。 

4.2.7 全专业正向设计出图。利用模型输出了一整套的施工图，完成了我们的正向 设计出图。

4.3 BIM施工辅助 

4.3.1 BIM二次深化。砌体排布 我们的理念是设计 - 施工一体化在设计的过程中把施工当成一个专业介入进来与五大设计专业一起考虑。比如说我们做了砌体排布的应用，创建构造柱、过梁、砌体等二次结构进行建模及提取精细的工程量；同时，精细的施工模 型对项目场施工也具有指导意义。

4.3.2 BIM二次深化。支吊架深化、管线下料对机电管线进行支吊架设计，辅助现场机电安装；按6m一根的数据进行管线分段，两段管线间生成连接件， 并生成管线下料清单，辅助进行工程量提取及材料采购。

05、综合效益及经验总结

正向设计在效率上比传统设计方式要低，但其优势也十分明显，他是设计成果往精细化发展的必经之路，BIM正向设计可以在设计阶段解决 80％以上冲突问题，避免了大量的图纸变更。从整体考虑，设计上更多的投入完全能够在施工阶段得到回馈。因此，在EPC项目中，正向设计能有更大的发挥空间。中建五局一直在进行正向设计的探索，在往“设计— 施工一体化”的目标迈进。今后，我们五局设计院会将BIM介入到所有设计项目当中，力求BIM能在项目的全生命周期中得到有效应用。

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