本文选取几个典型公共建筑项目设计阶段的BIM技术应用案例，展示民用建筑设计中BIM技术应用对于提高设计品质、减少返工、提高效率等方面的独特优势；反思民用建筑设计中BIM技术大面积应用推广难的问题。

土方平衡分析

武汉天河机场T3航站楼是一座规模大、功能复杂的交通综合体建筑，建筑面积49.5万m²。项目建设用地地势不平，呈西高东低、南高北低，西侧有自然湖泊﹐洪水设防水位25.4m。场地区域大。每改变1cm的标高带来的是大量土方调整和投资增加。在项目设计阶段，我们通过创建整体场地模型，将不同地形高程区间分为蓝﹑绿、黄、红四种颜色方案(图1)。BIM软件快捷获取各设计标高所产生的土方量，将这些高程数据结合最高洪水设防水位，通过对比三个不同方案土方工程量和经济成本后，确定建筑地坪标高以及场地坡度(图2)。

图1武汉天河机场场地标高分析

图2武汉天河机场土方平衡模拟分析

风环境模拟

在鄂州市公共卫生临床中心项目的投标阶段，通过创建场地与建筑BIM模型，依据实测数据设置风环境边界条件，利用BIM技术模拟夏季季风，快捷获取距地面高度1.5m处的风环境数据(图2)，模拟表明有较大面积的区域保持了1.0～3.5m/s的风速，未出现超过5m/s的风环境。

在项目设计阶段通过分析模拟结果，优化了建筑物造型，在保证人体舒适度的情况下，也使得空气新鲜度保证在一个高水平位置，创造了一个良好的医疗环境与氛围。

净高分析与管线综合

铁投·碳汇大厦是一个综合办公大厦，建筑面积7.85万m²，项目在管理上采用以设计为龙头的EPC总承包模式，对统筹规划和协同运作有较高的要求。如图3所示，大厦3层某处，管线多且走廊宽度为2000mm，风管贴梁底安装，水管道位于风管下方，桥架十字交叉位于最下层。此处多根桥架进入电井，最低处净高为2650mm，进核心筒水电井区域采用综合支吊架。

图3鄂州市公共卫生临床中心风环境模拟图

在设计阶段﹐跟据净高控制表对BIM模型进行净高分析，并将净高分析结果形成报告和模型提交至建设方审核，根据审核意见修改，提前发现可能不满足净空要求的位置，及时对设计进行优化。基于BIM模型进行三维管线综合排布﹐合理的对整个空间管线进行优化，解决管线碰撞问题，区别于传统二维中通过对点位分析来代替整个区域，减少各方协调周期，减少施工过程中因管线排布不合理而带来的损失。

本项目设计阶段充分发挥了以设计为龙头的EPC项目优势﹐设计和施工都按照统一的BIM标准实施全过程BIM应用。BIM技术优化业主投资分配，提升关键功能档次。在BIM技术的支持下，功能布局、空间净高、装饰装修等设计阶段的内容得到更高效的调整和优化，基本实现施工阶段零变更，大幅提升项目品质。

来源：《湖北工业大学学报》2021年08月

文：魏欣 刘熠

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