文｜本刊記者 寧冉

長(zhǎng)春市規(guī)劃展覽館項(xiàng)目立項(xiàng)可謂一波三折，方案的復(fù)雜程度遠(yuǎn)超當(dāng)初的設(shè)計(jì)初衷。為此，長(zhǎng)春市政府先后找過幾家設(shè)計(jì)單位來做相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，但均不滿意。2010年10月，項(xiàng)目負(fù)責(zé)部門找到中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院，經(jīng)過幾次推敲琢磨，最終選定。長(zhǎng)春市政府看重的正是中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院在大型、復(fù)雜項(xiàng)目設(shè)計(jì)上的成熟經(jīng)驗(yàn)，尤其是在BIM應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì)資源。

中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院（CAG）是2000年4月由原建設(shè)部四家直屬的建設(shè)部設(shè)計(jì)院、中國(guó)建筑技術(shù)研究院、中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究院和建設(shè)部城市建設(shè)研究院組建的大型骨干科技型中央企業(yè)。前身是創(chuàng)建于1952年的中央直屬設(shè)計(jì)公司，改革開放后是第一批進(jìn)入國(guó)際建筑市場(chǎng)，且較早獲得對(duì)外經(jīng)營(yíng)權(quán)的設(shè)計(jì)企業(yè)之一，2000年11月通過ISO9001國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證。 主營(yíng)業(yè)務(wù)范圍涵蓋前期咨詢、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、工程管理、工程監(jiān)理、工程總承包、專業(yè)承包、環(huán)評(píng)和節(jié)能評(píng)價(jià)等固定資產(chǎn)投資活動(dòng)全過程。

“當(dāng)時(shí)是以長(zhǎng)春市花為創(chuàng)意出發(fā)點(diǎn)考慮這個(gè)項(xiàng)目的造型的。在國(guó)內(nèi)同類的建筑類型里，基本上是以規(guī)矩的方形為主，花瓣造型方案一經(jīng)推出，長(zhǎng)春市相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)就覺得很奇特，我們也很興奮。這個(gè)項(xiàng)目做起來肯定有很大的挑戰(zhàn)，但也有很多的亮點(diǎn)?！痹擁?xiàng)目建筑負(fù)責(zé)人之一、中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院高級(jí)建筑師王更生講道。

從設(shè)計(jì)渲染的效果圖中可以看出，建成后的展館建筑猶如一朵綻放的“城市之花”，優(yōu)雅地坐落在“北國(guó)春城”這片綠色海洋中。建筑與長(zhǎng)春市“葉子”型城市規(guī)劃相呼應(yīng)，自由奔放的建筑形態(tài)與周邊地塊形成充滿張力的建筑群，整個(gè)建筑群猶如政府書寫城市美好未來的案幾和筆洗。

造型結(jié)構(gòu)之“累”

長(zhǎng)春城市規(guī)劃展覽館項(xiàng)目面臨的第一個(gè)難題便是其花瓣造型，如何將花瓣自由、優(yōu)雅的曲面造型工程化？這對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的每一位成員都提出了挑戰(zhàn)。

“我們對(duì)造型進(jìn)行了一個(gè)幾何解析的過程，就是將這個(gè)花瓣自由的形狀，解析成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的幾何形狀的拼接。在這個(gè)基礎(chǔ)上，我們訂立了與外幕墻有關(guān)的弧線，這是幕墻優(yōu)化的開始?！敝袊?guó)建筑設(shè)計(jì)研究院建筑師吳錫嘉談道，“雖然國(guó)內(nèi)有一些國(guó)外設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的曲面建筑，但大都是平曲面，這樣的曲面由一個(gè)完整面包裹。而我們的項(xiàng)目難點(diǎn)在于，在一個(gè)完整面的基礎(chǔ)上又做了一些褶皺，即在一次曲面的基礎(chǔ)上，又生成了第二次曲面。給曲面的定位、曲面的設(shè)計(jì)帶來了很大的困難?！?/p>

據(jù)介紹，項(xiàng)目除造型難度大之外，更艱難的過程在于項(xiàng)目反復(fù)調(diào)整完善。從2010年10月開始，該項(xiàng)目從當(dāng)時(shí)的4萬平米，增長(zhǎng)到接近6萬平米，期間經(jīng)過兩次重大的調(diào)整。開始時(shí)該方案是以規(guī)劃展覽館為主，規(guī)劃設(shè)計(jì)院、勘探設(shè)計(jì)院兩個(gè)單位辦公為輔，設(shè)計(jì)方案相對(duì)單一。從造型來看，大的花瓣是規(guī)劃展覽館，小的花瓣是辦公區(qū)域。后來業(yè)主提出要將長(zhǎng)春市博物館加入其中，方案調(diào)整難度可想而知。同時(shí)，受制于東北獨(dú)特的寒帶氣候特征，項(xiàng)目施工周期特別短，每年的4月中旬至11月底為施工期，只有短短7個(gè)月的時(shí)間，可謂時(shí)間緊、任務(wù)重。

“一方面，信息化對(duì)施工單位要求越來越高。另一方面，很多環(huán)節(jié)需要提前預(yù)知，如果不能實(shí)現(xiàn)，很難知曉工程難度在哪里。剛開始我們覺得這個(gè)項(xiàng)目不難，和其它工程沒什么區(qū)別，但后來發(fā)現(xiàn)非常復(fù)雜，很多構(gòu)件并不像在標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)體系里那樣，它的跨度是唯一的，而曲面、尺寸的大小卻都不同，需要精細(xì)化測(cè)量，因此信息模型發(fā)揮的作用就比較大。”中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院建筑院第六工作室主任、高級(jí)建筑師李靜威是長(zhǎng)春城市規(guī)劃展覽館項(xiàng)目的設(shè)計(jì)總工程師，他非常清楚該項(xiàng)目的難度和復(fù)雜性。

用BIM完成不可能完成的任務(wù)

“實(shí)際上，長(zhǎng)春市規(guī)劃展覽館及博物館項(xiàng)目在設(shè)計(jì)之初并沒有考慮要采用BIM技術(shù)，但隨著逐漸深入，項(xiàng)目越來越復(fù)雜，甚至有一些階段，圖紙呈現(xiàn)出了最終的效果，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的，根本想不清楚。我們就想了一下，還是要團(tuán)隊(duì)合作?！蓖醺鷱?qiáng)調(diào)道。

鑒于工程造型比較特別，多是異形的建筑，工程量也隨之加大了。項(xiàng)目中期，中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院邀請(qǐng)北京點(diǎn)構(gòu)數(shù)字技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“點(diǎn)構(gòu)技術(shù)”）加入。點(diǎn)構(gòu)技術(shù)成立于2000年，是一家具有國(guó)際視野的數(shù)字視覺技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)。多年來一直致力于通過數(shù)字化三維技術(shù)和新穎的創(chuàng)意，為客戶提供與國(guó)際同步的全方位數(shù)字視覺服務(wù)。主要業(yè)務(wù)范圍包括：BIM咨詢服務(wù)、建筑表現(xiàn)、三維動(dòng)畫制作、虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體等，并在數(shù)字展陳、數(shù)字城市等領(lǐng)域積極創(chuàng)新，為不同行業(yè)客戶提供基于數(shù)字圖像服務(wù)的整體解決方案。在BIM技術(shù)的運(yùn)用與創(chuàng)新領(lǐng)域有著突出的優(yōu)勢(shì)。

北京數(shù)字點(diǎn)構(gòu)技術(shù)有限公司的加入，無疑為項(xiàng)目在BIM技術(shù)的應(yīng)用上帶來了更大的保障。北京點(diǎn)構(gòu)數(shù)字技術(shù)有限公司總經(jīng)理遲順慶介紹到：“我們是從去年開始介入的，主要與中國(guó)建筑設(shè)計(jì)院的各個(gè)專業(yè)進(jìn)行配合，同他們一起解決鋼結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)等方面的問題，幫助他們一起用BIM技術(shù)解決設(shè)計(jì)過程中的問題。.”

“由于這個(gè)項(xiàng)目建筑比較復(fù)雜，造型奇特，依靠傳統(tǒng)的繪圖技術(shù)顯然無法完成，并且受制于設(shè)計(jì)師空間感的強(qiáng)弱。BIM介入后，很多空間的概念、造型、選角都比較清楚，這為縮短項(xiàng)目出圖時(shí)間提供了技術(shù)支持。”負(fù)責(zé)水處理專業(yè)的中國(guó)建筑設(shè)計(jì)院工程師賈鑫介紹說，“因?yàn)轫?xiàng)目的屋面是一個(gè)花瓣造型，所以很多地方是起伏的。開始時(shí)用CAD畫圖也不是很明確，很難看出上下圖的關(guān)系，后來改用BIM畫圖，看起來就比較明朗?！?/p>

通過BIM技術(shù)，結(jié)合三維的信息軟件和空間定位，整個(gè)項(xiàng)目的所有設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)都可以用坐標(biāo)來定位。這些坐標(biāo)點(diǎn)直接傳遞到鋼結(jié)構(gòu)的軟件，這個(gè)軟件做完之后直接就能夠送到加工廠，加工廠完成預(yù)制之后，再運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝，完全實(shí)現(xiàn)了建筑師希望達(dá)到的效果。

長(zhǎng)春城市展覽館項(xiàng)目在BIM應(yīng)用方面有其獨(dú)到的地方。首先綜合了各種軟件，將多個(gè)BIM軟件結(jié)合在一起；第二，BIM模擬了施工的全過程。通過BIM團(tuán)隊(duì)后期的模擬和數(shù)字化技術(shù)，將整個(gè)施工過程模擬出來。最終成就了這朵“綻放的城市之花”。

BIM之美

工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)是一個(gè)建筑信息數(shù)據(jù)流動(dòng)、交換的過程，其中涉及到了各種不同的設(shè)計(jì)軟件。長(zhǎng)春市規(guī)劃展覽館及博物館項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了BIM技術(shù)的完美應(yīng)用，運(yùn)用到 Revit 系列軟件，包括Navisworks、3ds Max以及AutoCAD等軟件，為項(xiàng)目在三維技術(shù)平臺(tái)下進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、修改以及跨部門協(xié)同設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持，并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的自由交換。

在用 Revit建模的實(shí)踐過程中，設(shè)計(jì)師記憶最深的，當(dāng)屬 Revit強(qiáng)大的整合能力和數(shù)據(jù)協(xié)同互通優(yōu)勢(shì)。在項(xiàng)目中，建筑工程外圈采用菱形的鋼結(jié)構(gòu)，外傾部分最大傾斜角度是40度，尺度非常大。外傾之后人的感覺會(huì)產(chǎn)生一個(gè)拉力，拉力大，設(shè)計(jì)難度也隨之增大。具體而言，是將基本曲面進(jìn)行定位后，又將外層鋼絲曲面定位，這些都得益于BIM技術(shù)。之后將二次曲面和厚利的鋼結(jié)構(gòu)模型，以及幕墻公司提供的模型，一同整合到Revit的模型里。

在項(xiàng)目中，BIM的優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在：通過BIM軟件設(shè)計(jì)出來的模擬圖形，在項(xiàng)目沒有施工前便將整個(gè)工程實(shí)時(shí)地展現(xiàn)在業(yè)主面前，又和將來完成的建筑一模一樣，充分地保證了設(shè)計(jì)的效果。

對(duì)于這樣一個(gè)復(fù)雜的項(xiàng)目，如果不采用BIM技術(shù)，只能在項(xiàng)目完成后才能看出項(xiàng)目建成了什么樣，無法預(yù)知到項(xiàng)目是否存在問題。而采用BIM技術(shù)后，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在項(xiàng)目建造過程中就能預(yù)先清楚地知道問題在哪里，之后在施工過程中將這些問題進(jìn)行解決，大大提升了工作效率，減少了在建筑施工階段可能存在的錯(cuò)誤損失和返工的可能性，進(jìn)而有效地節(jié)省項(xiàng)目成本。

“以往大家說BIM不適合做曲面設(shè)計(jì)，但要看如何理解BIM，BIM不是一個(gè)單一的軟件，而是建一個(gè)新的模型，是一個(gè)模型整合的概念。我們實(shí)現(xiàn)了BIM的整合，目前還沒有其它設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)用這種整合做曲面的分析?！敝袊?guó)建筑設(shè)計(jì)研究院建筑院主任工程師孫海林對(duì)BIM的理解顯然有著更深的認(rèn)識(shí)。

實(shí)際上，BIM并不僅僅是一個(gè)軟件信息模型，它所承載的信息量非常大，將來可以實(shí)現(xiàn)建筑數(shù)據(jù)與各類數(shù)據(jù)間的無縫對(duì)接，最終實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)，到后來的城市數(shù)字化，所以BIM未來的發(fā)展空間非常大。

談到BIM在建筑工程中的運(yùn)用以及未來的發(fā)展，中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院建筑院院長(zhǎng)景泉無不感慨，“長(zhǎng)春市規(guī)劃展覽館及博物館項(xiàng)目難度非常大，我在2005年接觸過一個(gè)很有挑戰(zhàn)的項(xiàng)目，也將BIM技術(shù)運(yùn)用其中，這個(gè)項(xiàng)目比當(dāng)年的項(xiàng)目還要復(fù)雜的多，如果不用BIM，很多理念難以表達(dá)。BIM幫助我們找到了一條可視化、節(jié)約型建筑設(shè)計(jì)施工道路，這條路是信息時(shí)代的一個(gè)發(fā)展。未來，中國(guó)建筑的發(fā)展，包括施工、城市的發(fā)展，BIM將是其中的重中之重?！?/p>

當(dāng)然，目前BIM在中國(guó)的發(fā)展也面臨著戰(zhàn)略問題，包括施工、城市的發(fā)展等，但BIM恰恰是迎合了這樣的發(fā)展趨勢(shì)，幫助行業(yè)找到了一條節(jié)約型建筑設(shè)計(jì)施工道路。眼下，BIM在中國(guó)仍處于起步階段，未來的市場(chǎng)一定會(huì)更大、更廣。