工程特点

该项目最大的难点是商业综合体项目功能多、空间关系复杂。如果各专业之间设计、施工配合不协调，易造成错、漏、碰、缺，这些设计隐患既会导致返工，工期和成本增加，同时，还不能满足绿色建筑要求，出现质量问题。

 BIM应用目标       

   1.解决工程设计质量问题。2.探索BIM技术为绿色建筑的可持续发展提供分析工具。3.应用项目建模、碰撞检测、模拟分析、管线综合等BIM技术，解决业主对工程项目管理目标实现的诉求。   

 团队组织与工作   

   BIM团队，搭建了BIM技术应用平台，为开展工程项目管理工作提供了有力的保障。本BIM小组进行明确的组织分工，由总负责人、各专业负责人、各分包负责人组成，汤文华、程向东教授作为指导老师，黄玉婷为团队负责人，6名来自BIM制图建模协会的大二及大三成员,持全国BIM建模师证书，分别负责优化设计并绘制各专业BIM模型。按照项目全寿命周期的要求，进行土建建模、结构荷载分析、建筑能耗分析、空调舒适性分析、设计方案优化、碰撞检测、设备管线协调、成本数据分析、施工方案优化等，实现了土建、机电工程、工艺设备等全专业专协调，为期2个月开展了设计方案绿色可持续化的探索。通过建模，对设计图纸进行了以下审查：审查图纸平面尺寸与标高是否一致，管线与设备位置是否合理。 审查水、电及通风空调系统等各专业图纸之间、前后图之间是否有矛盾；专业图与结构图之间是否有矛盾；检查预留洞、预埋件是否错、漏，包括对智能化系统的重点审查。 审查材料选用是否合理，设计能否满足设计要求，尽量使用节能环保的材料 。 审查土建、水、电及通风空调系统的能耗及效果。 检查施工图中有无其他可改进的地方，基于绿色节能，从有利于质量保证、有利于工程美观、有利于施工等方面对设计提出改进意见。   

 软硬件环境

   BIM应用是工程技术与IT技术深度相结合的技术。学校为本BIM小组专门配备了高配置的电脑机房，内部组建了局域网，内设模型整合服务器、工作站以及若干个人电脑。   

   本项目中，主要应用了AutoCAD、SketchUp、Autodesk Revit  Architecture&MEP等软件进行建模；应用斯维尔BIM、ANSYS等软件进行成本管理、动态模拟和进行绿色深化设计；利用天正、鸿业等系列软件进行能耗分析来优化设计方案，最终用Fuzor等软件进行动画漫游的制作。整个项目包括BIM的六个应用点，各应用点的软件如图所示。

 BIM项目全周期流程

    BIM建模   

本项目主要用REVIT进行模型的建立。土建专业与其他各专业息息相关，作为链接主文件的模型，向其他所有模型提供轴网坐标为基准。接下来进行项目各专业的设计与整合。结构模型又作为参照物，利用设备链接碰撞设置实施碰撞检测，这样相对合理，主要缩小碰撞检测范围，更易于快速定位检测点。

暖通空调系统作为机电中的重中之重，占据了近60%能耗，且风管体积较大，采取水管绕风管、小管绕大管的原则，故暖通模型又作为机电专业中的链接主文件。给排水系统分为喷淋系统与消火栓系统两部分，利用 BIM 中族的插入与图元属性进行深化设置，自动生成布局。电气部分主要考虑电缆桥架与其他各专业之间的碰撞，照明系统结合日照分析，合理确定灯具的功率及位置。

机电总模型

最终优化整合，将土建结构与机电系统合成整体模型，为设计提供模拟现场施工的碰撞检查平台。起初仅用Revit绘制，后期通过建模大师快速翻模，大大减少了工作量，提高了效率。

 BIM应用情况

1.BIM 模型标准的统一
  标准的统一与模型精细程度息息相关，本项目中根据出图规范进行样板文件的标准设置，基于样板文件绘制的任何新文件均继承来自样板的所有族、设置(如单位、填充样式、线样式、线宽和视图比例)以及几何图形，对各专业不同系统等进行相应颜色的区分，最终达到机电各专业既直观又区别明显的目的。

 2.能耗分析

绿色建筑需借助不同软件来实现建筑物的能耗、采光、通风等分析，项目借助BIM底层数据具备开放性的特点，将BIM模型导入专业建筑性能分析软件，进行能耗、热工等分析，优化建筑的形体、朝向、楼距、墙窗比等设计，提高建筑设备系统能源利用率，减小建筑能耗，探索了BIM在绿色建筑中的分析应用条件。   

结构通过REVIT模型的导出，依次计算立柱、横梁的强度和刚度等，根据分析结果调整结构设计参数。暖通空调方面，通过BIM模型计算空调冷负荷、热负荷，并进行空调系统的合理化分区，优化了冷热源配置，减少装机容量；同时，通过空调负荷分析，输出详细的节能报告，对建筑的绿色节能起到了关键性作用。
设计时通过风管、水管的水力计算，得出最不利环路流量、流速、压力损失等情况，通过压力损失报告，指导管道优化布置，以期用最短的管路形成最经济合理的系统；合理利用BIM技术，对建筑周围环境及建筑物空间进行模拟分析，得出最合理的场地规划、交通物流组织、建筑物布局等方案。
本项目重点以基于BIM模型的暖通空调绿色分析为切入点，进行了日、年负荷分析，夏季典型设计日的冷负荷分析，在设计时充分考虑下午14点左右的影响，对不同的房间按功能进行空调系统的划分，一～三层农产品展示中心等设置集中空调，办公室、消防控制中心等小房间采用风机盘管加新风系统，将能耗降至最小 。各月典型日负荷变化情况对绿色设计起着重要的影响，本项目夏季冷负荷较大、冬季热负荷较小，除对系统进行合理的服务分区之外，更需将空调自动化方案设置与负荷能耗的时空分布规律相结合，形成机电系统控制策略优选方案，满足绿色节能设计要求。

3.室内环境控制效果的建模
  本项目采用Ansys的CFX进行CFD气流组织计算，进行建筑自然温升的模拟。地上一层南向房间温度最高，高达50℃，主要原因是南向为大片的玻璃幕墙结构。故在暖通设计时，通过把玻璃幕墙改用Low-E中空玻璃，以及改变窗墙比措施，降低房间夏季辐射  得  热冷负荷，得到较为满意的大空间环境控制效果。

4.设备管线协调
   方案优化后的初次建模时，我们发现许多管路之间相互碰撞严重，主要是管线与建筑结构及相关专业之间的碰撞，通过管综协调与优化，避免了后期施工因管线冲突而造成返工和材料浪费问题，在设计阶段满足绿色节材要求。   

  对于设计方的问题，团队多次召开三维可视化协调会，并且进行碰撞检查，最终以机电让土建、水管绕风管、小管让大管的原 则，减少了近600余处碰撞，有效避免后期大量的机电管线拆改工作量，控制了工程造价、节省工期。另外通过三维模型、漫游等视频协助业主解决施工过程可能出现的问题。

5.工程成本分析
                     绿色建筑的实施涵盖了设计、建造、使用、维修、拆除等建筑全生命周期。BIM技术致力于实现建筑全生命周期内不同阶段的集成管理，为其提供了整体解决方案。 在BIM模型中输入材料、构件和设备信息，对制作、购买、运输、出库到现场管理、使用的全过程进行动态跟踪，避免浪费。利用成本统计及分析功能，预估材料用量，优化材料分配 ，使建造成果更接近绿色目标 。                       
       通过应用BIM技术，针对设计中的重点、难点进行模拟，寻找更加合理的设计解决方案。三维模型为二维图纸提供了审核与校验，并为二维图纸的深化设计提供帮助，最终通过BIM模型的应用与可视化分析，满足业主对项目目标的要求。