【正文】 觀眾廳部分，內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)、管線綜合等各個(gè)方面，基于 Autodesk Revit 軟件的通用性以及便捷性，確保了在各個(gè)設(shè)計(jì)階段良好的實(shí)用性，同時(shí)。 關(guān)于管線綜合方面，依靠 BIM 技術(shù)的優(yōu)勢可以將 Autodesk Revit 文件導(dǎo)成 MWC文件，在 Autodesk Navisworks 中選擇需要碰撞的構(gòu)件并生成 THML 格式的碰撞報(bào)告，直接索引到 Autodesk Revit 總模型中打開生成的局部三維模型，在其中找到相應(yīng)的構(gòu)件調(diào)整管線。 珠海歌劇院風(fēng)洞測壓實(shí)驗(yàn)報(bào)告 風(fēng)向角系數(shù)圖 針對在鋼結(jié)構(gòu)施工圖繪制的最后階段出現(xiàn)的焊接和倒角問題，采用優(yōu)化后的自適應(yīng)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)的幾何數(shù)據(jù)由網(wǎng)格計(jì)算得出。 同時(shí)，通過 Autodesk Revit 軟件的碰撞檢查，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)模型中輕松發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中不合理的部分，為整個(gè)工程爭取更多的協(xié)調(diào)時(shí)間，并且在早期控制成本、解決問題。 在整體的設(shè)計(jì)過程中，基于合理的成型原理，采用參數(shù)化腳本程序完成控制曲面到桿件布置，為結(jié)構(gòu)計(jì)算生成規(guī)律的計(jì)算模型。遵循建筑及結(jié)構(gòu)專業(yè)的意見，利用偏心圓和三度線在曲面布置鋼結(jié)構(gòu)定位線。 圖 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程 譬如：處理原始參照曲面存在的種種問題，圖 所示可見在紅圈內(nèi)的關(guān)鍵點(diǎn)存在連續(xù)性的問題，這就需要調(diào)整曲面上的控制點(diǎn)生成連續(xù)的曲線，才能最終生成可用來進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算的雙曲面構(gòu)件。如此高聳的結(jié)構(gòu)體系矗立在填海區(qū)的沿海小島上，可想而知其面臨的困難。工程總用 地面積為 57670 平方米，主體建筑集中在海島建筑環(huán)路的內(nèi)側(cè)，建筑限高小于 100 米，建筑自身的采光、通風(fēng)環(huán)境十分優(yōu)越，但必須特別注意臺風(fēng)、海邊潮濕空氣的腐蝕和污染。 BIM 在造形設(shè)計(jì)及鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 珠海歌劇院位于風(fēng)景雋秀的野貍島上，她的形象不但要承載藝術(shù)殿堂的底蘊(yùn)，也要融合海洋、山林的自然之美，成為珠海人民引以為豪的城市標(biāo)志。建筑造型的緣起，選擇了寓意珠海歷史與文化的雙貝形象。在這套反射模型中，通過調(diào)整反聲板的角度、大小、高度等數(shù)據(jù)，確保來自聲源的聲音能夠準(zhǔn)確的落在觀眾席上，最終將反聲板整合到觀眾廳內(nèi)表面模型中，并由Odeon 聲學(xué)軟件進(jìn)行驗(yàn)證。根據(jù)這些建議，通過不斷的修改室內(nèi)模型的造型，以便更好的滿足觀演的需求。圖 顯示了模型中兩個(gè)對清晰度來說至關(guān)重要的區(qū)域。 EDT的變化范圍為 到 。 圖 顯 示了頻率為 1000Hz 時(shí)觀眾廳內(nèi)混響時(shí)間的分布，混響時(shí)間的變化范圍是 到 。針對劇場內(nèi)表皮模型的復(fù)雜性，借助歐特克軟 圖 聲學(xué) 混響時(shí)間 圖 聲學(xué) EDT分布 圖 聲學(xué) 清晰度 件搭建的 BIM 平臺和 Odeon 聲學(xué)軟件，可以在很短的時(shí)間里建立完整的聲學(xué)模型，山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 25 模擬并糾正模型的問題，并反饋到設(shè)計(jì)師手中。在劇場專項(xiàng)設(shè)計(jì)過程中， BIM 技術(shù)可以對舞臺設(shè)計(jì)中的面光、耳光、追光的角度和投射面進(jìn)行即時(shí)的模擬，即減少了工作量也提高了工作效率。 在 BIM 技術(shù)的統(tǒng)一設(shè)計(jì)平臺幫助下，各階段都可以與各專項(xiàng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)緊密的同步并共享設(shè)計(jì)成果。歐特克 BIM 軟件可以以直觀 的看到觀眾視點(diǎn)的狀況，從而逐點(diǎn)核查座椅高度和角度，進(jìn)而決定是否修改設(shè)計(jì)。 BIM 在建筑設(shè)計(jì)中的典型應(yīng)用 在劇場的設(shè)計(jì)過程中，運(yùn)用歐特克 BIM 軟件幫助實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的座位排布及視線分析，借助這一系統(tǒng)，可以切實(shí)的了解劇場內(nèi)每個(gè)座位的視線效果，并做出合理、迅速的調(diào)整。 結(jié)構(gòu) ——珠海歌劇院的主體建筑集中在海島建筑環(huán)路的內(nèi)側(cè)，建筑最高點(diǎn)達(dá)到了90 米，貝殼除標(biāo)志性造型外，還為劇院提供豎向交通空間。 專業(yè) ——對于這樣一個(gè)高難度的劇場設(shè)計(jì)，特聘請了荷蘭的 KUNKEL 公司作為劇院舞臺機(jī)械領(lǐng)域的設(shè)計(jì)顧問；澳洲的 MARSHALL DAY 作為劇院聲學(xué)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)顧問； SPEIR+MAJOR 照明設(shè)計(jì)公司作為整體照明設(shè)計(jì)的顧問；日本的 GK 公司作為標(biāo)識系統(tǒng)的顧問；以及承接過國家大劇院外幕墻的珠海晶藝幕墻公 司作為建筑屋面及幕墻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)顧問。通過這一精心設(shè)計(jì)的歌劇院色彩氛圍，巧妙地運(yùn)用了色彩的退暈和對比，既山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 23 滿足了舞臺臺口區(qū)顏色較暗的原則，又將從天蓬到地面演變的景象自然地展現(xiàn)出來，這一環(huán)境空靈而震撼，與演出前的候場氛圍十分統(tǒng)一，同時(shí)也使珠海歌劇院獲得了獨(dú)一無二的室內(nèi)藝術(shù)環(huán)境。 圖 珠海歌劇院室外鳥瞰效果圖 珠海歌劇院建筑方案的創(chuàng)作構(gòu)思源于大海，用地的總體布局形似從海中升起的美麗魚鰭烘托著純凈的雙貝 殼 造型， 又如海潮退去浮現(xiàn)出海納百川般的日月形象，形成“珠生于貝，貝生于海 ”的意境，對珠海市的歷史文化底蘊(yùn)做出了恰如其分的詮釋。作為我國第一座海島劇院，珠海歌劇院的定位是：高雅的文化藝術(shù)殿堂、聞名的文化旅游勝地。無論從香洲灣到野貍島，還是 從珠江口到情侶路，在各個(gè)角度看歌劇院都是視線的中心。 隨著 BIM 研究和應(yīng)用的不斷深入， BIM 內(nèi)容會有不斷的更新和變化，但是我們相信 BIM 將在未來 35 年甚至更長時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定不變，可以作為我們進(jìn)行 BIM 研究和實(shí)踐的一個(gè)基礎(chǔ)。 圖 BIM開發(fā)關(guān)鍵步驟 這種轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵步驟是要讓國家科研經(jīng)費(fèi)支持的大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)回到基礎(chǔ)理論研究上來，用這些研究成果吸引和支持大型商業(yè)公司投資研發(fā)通用軟件產(chǎn)品，以此類推，從而形成良性互動和發(fā)展。 要從根本上改變我國在 BIM 軟件領(lǐng)域的基本格局，說難也行，說不難也行。 美歐形成了一個(gè) BIM 軟件研發(fā)和推廣的良性產(chǎn)業(yè)鏈：大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)主導(dǎo) BIM基礎(chǔ)理論研究，經(jīng)費(fèi)來源于政府支持和商業(yè)機(jī)構(gòu)贊助，大型商業(yè)軟件公司主導(dǎo)通用產(chǎn)品研發(fā)和銷售，小型公司主導(dǎo)專用產(chǎn)品研發(fā)和銷售，大型客戶主導(dǎo)客戶化定制開發(fā)。 BIM 軟件中國的行動路線探討 美國和歐洲的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，雖然 BIM 這個(gè)被行業(yè)廣泛接受的專業(yè)名詞的出現(xiàn)以及 BIM 在實(shí)際工程中的大量應(yīng)用只有不到十年的時(shí)間，但是美歐對這種技術(shù)的理論研究和小范圍工程實(shí)踐從上世紀(jì)七十年代就開始了，而且一直沒有中斷過，喬治亞理工、斯坦福 和賓夕法尼亞等大學(xué)在這方面做了大量的基礎(chǔ)理論研究。 這是一個(gè)軟件適應(yīng)客戶還是客戶適應(yīng)軟 件的問題，這也是一個(gè)簡單的供求關(guān)系問題，這歸根結(jié)底是一個(gè)市場經(jīng)濟(jì)話語權(quán)的問題。 因此站在工程建設(shè)行業(yè)整個(gè)行業(yè)的立場上，我國的 BIM 軟件戰(zhàn)略就應(yīng)該是如何以最快速度、最低成本讓 BIM 軟件實(shí)現(xiàn)最大行業(yè)價(jià)值，在保證目前質(zhì)量、工期、安全水平的前提下降低建設(shè)成本 1%、 5%、 10%甚至更多，從 而把 BIM 軟件完全考慮為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的工具和成本中心。 BIM 軟件中國戰(zhàn)略目標(biāo) 討論 BIM 軟件的中國戰(zhàn)略目標(biāo)可以從下面幾個(gè)角度去考慮： (1) BIM 軟件為整個(gè)工程建設(shè)行業(yè)產(chǎn)生最大價(jià)值的角度 我國建 筑業(yè)軟件市場規(guī)模不足建筑業(yè)本身這個(gè)市場規(guī)模的千分之一，而美歐的經(jīng)驗(yàn)普遍認(rèn)為 BIM 應(yīng)該能夠?yàn)榻ㄖI(yè)帶來 10%的成本節(jié)省，即使我們把整個(gè)建筑業(yè)軟件市場都?xì)w入 BIM 軟件，那么從前面兩個(gè)數(shù)字去分析，這里也有超過 100 倍投資回報(bào)的潛力。但是，正如美國 building SMART 聯(lián)盟主席 Dana K. Smith先生所說：“依靠一個(gè)軟件解決所有問題的時(shí)代已經(jīng)一去不復(fù)返了。同時(shí)，國內(nèi)一些軟件開發(fā)商如天正、廣聯(lián)達(dá)、魯班軟件、理正、鴻業(yè)、博超等也都參與了 BIM 軟件研究，并對 BIM 技術(shù)在我國的推廣作出了貢獻(xiàn)。開發(fā)了 BIM 數(shù)據(jù)集成與服務(wù)平臺 (BIM Date Integration and Server Platform， BIMDISP)，提出了集成山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 19 4D 技術(shù)和過程模擬的建筑施工計(jì)劃管理及優(yōu)化方法，開發(fā)了相應(yīng)的集成系統(tǒng)。2021 年張建平等通過引入 4D 信息模型以提供統(tǒng)一的信息平臺環(huán)境并解決相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)問題，提出了針對當(dāng)前狀態(tài)的靜態(tài)預(yù)警機(jī)制和基于趨勢預(yù)測的動態(tài)預(yù)警機(jī)制。 2021 年 12 月， 基于 4DSM++開發(fā)的建筑施工 4D項(xiàng)目管理系統(tǒng) 4DGCPSU 應(yīng)用于北京奧運(yùn)會國家體育場工程投入使用。 清華大學(xué)土木工程系教授張建平領(lǐng)導(dǎo)的課題組目前正專注于 4D 研究，該課題組從 1991 年開始就致力于建筑施工進(jìn)度與場地布置三 維可視化模擬和動態(tài)管理方面的研究； 1995 年，該課題組研發(fā)成功了用于多層建筑施工進(jìn)度與場地利用的體現(xiàn) 4D 的概念的 GCPSU 系統(tǒng)； 2021 年該課題組王倩基于 GCPSU 系統(tǒng)提出了可以將施工對象、場地三維模型、 Project 進(jìn)度管理鏈接起來的 4D 施工管理模型 4DSMM； 2021 年，該課題組王洪鈞提出了一個(gè)擴(kuò)展的 4D 施工管理模型 4DSMM++(4D Site Management Model++)。王琳等通過結(jié)合 BIM 技術(shù)和成熟的面向?qū)ο蠼ㄖO(shè)計(jì)軟件 ABD，研究了構(gòu)建基于 BIM 技術(shù)為特征的下一代建筑工程應(yīng)用軟件等技術(shù)。魏振華、馬智亮在 C++語言開發(fā)環(huán)境下，研 制了一種可以靈活運(yùn)用 BIM軟件開發(fā)的三維圖形交互模塊 3DGI，并進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。馬智亮研究組建立了下一代建筑節(jié)能設(shè)計(jì)軟件的總體框架模型并進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)。馬智亮等還建立了基于 IFC 標(biāo)準(zhǔn)和 IDF 格式的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)信息模型，然后基于該模型，建立并實(shí)現(xiàn)了由節(jié)能設(shè)計(jì) IFC 數(shù)據(jù)生成 IDF數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換機(jī)制。劉照球等構(gòu)建了一種主要涵蓋建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的信息模型集成框架體系，該體系可初步實(shí)現(xiàn)建筑、結(jié)山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 18 構(gòu)模型信息的集成，為研發(fā)基于 BIM 技術(shù)的下一代建筑工程軟件系統(tǒng)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。 因此，在國家“十一五”的科技支撐計(jì)劃中開展了對于 BIM 技術(shù)的進(jìn)一步研究，清華大學(xué)、中國建筑科學(xué)研究院、北京航空航天大學(xué)共同承接的“基于 BIM 技術(shù)的下一代建筑工程應(yīng)用軟件研究”項(xiàng)目目標(biāo)是將 BIM 技術(shù)和 IFC 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)、成本預(yù)測、建筑節(jié)能、施工優(yōu)化、安全分析、耐久性評估、信息資源利用等 7 個(gè)方面。雖然國外的這些軟件已進(jìn)入我國市場，但是目前還不能很好地滿足我國規(guī)范要求，而這些軟件是 BIM 技術(shù)推廣的基礎(chǔ)，另外，我國要自主研發(fā) BIM 應(yīng)用軟件。 中國 BIM 軟件現(xiàn)狀 與目前普及應(yīng)用的 CAD 技術(shù)比較， BIM 中一個(gè)非常突出的特點(diǎn)就是： BIM 不是一 個(gè)軟件能完成的工作。這些解決方案來源于國內(nèi)的實(shí)踐，很適合中國國情，已經(jīng)取得了很好的實(shí)際效果。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 17 4 BIM 技術(shù)在我國的應(yīng)用推廣情況 BIM 技術(shù)無疑已成為未來的發(fā)展趨勢，在這種背景下，我國的 CAD 產(chǎn)業(yè)也面臨著新一輪的挑戰(zhàn)。這種局面值得國內(nèi)同行警醒，我們已到了應(yīng)該付出切實(shí)努力并迎頭趕上的時(shí)候了。 首都機(jī)場 3 號航站樓、國家大劇院，以及在建的上海中心、甚至地方的重要建筑如廣州歌劇院、 重慶歌劇院等，無一例外地交給了國外的設(shè)計(jì)事務(wù)所。軟件的本地化工作，除原開發(fā)廠商結(jié)合地域特點(diǎn)增加自身功能特色之外，本土第三方軟件產(chǎn)品也會在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。這種情況在一些實(shí)力較強(qiáng)的設(shè)計(jì)院所應(yīng)率先實(shí)現(xiàn)，這也是有實(shí)力的設(shè)計(jì)公司及事務(wù)所的通用作法，在愈來愈強(qiáng)調(diào)分工協(xié)作的今天， BIM 技術(shù)中心將成為必不可 少的保障部門。通常情況下，最有效的技術(shù)支持是在良好的成規(guī)模的應(yīng)用環(huán)境中客戶之間的相互學(xué)習(xí)，而環(huán)境的培育需要時(shí)間和努力。另外，復(fù)雜模型的創(chuàng) 建甚至要求建筑師具備良好的數(shù)學(xué)功底及一定的編程能力，或有相關(guān) CAD 程序工程師的配合，這無形中也提高了應(yīng)用難度。 （ 2） 任務(wù)風(fēng)險(xiǎn) 我國普遍存在著項(xiàng)目設(shè)計(jì)周期短、工期緊張的情況， BIM 軟件在初期應(yīng)用過程中，不可避免地會存在技術(shù)障礙，這有可能導(dǎo)致無法按期完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 另外，由于目前的設(shè)計(jì)成果仍是以 2D 圖紙表達(dá)的， BIM 技術(shù)在 2D 圖紙成圖方面仍存在著一定程序的細(xì)節(jié)不到位，表達(dá)不規(guī)范的現(xiàn)象。因此，設(shè)計(jì)師應(yīng)用BIM 軟件不可避免地會在一段時(shí)間內(nèi)影響到個(gè)人及部門利益，并且一般情況下設(shè)計(jì)師無法獲得相關(guān)的利益補(bǔ)償。實(shí)際上 ，即使在其它國家，例如亞洲的鄰國日本， BIM設(shè)計(jì)技術(shù)也尚未廣泛推廣。這些基于 3D 技術(shù)的專業(yè)設(shè)計(jì)軟件，用于普通設(shè)計(jì)的效率達(dá)到甚至超過了相同建筑的 2D 設(shè)計(jì)。地標(biāo)性建筑可以不記成本，不記效率，但大眾化的設(shè)計(jì)則不可取。 BIM 模型可以通過圖形運(yùn)算并考慮專業(yè)出圖規(guī)則自動獲得 2D 圖紙，并可以提取出其它的文檔，如工程量統(tǒng)計(jì)表等，還可以將模型用于建筑能耗分析、日照分析、結(jié)構(gòu)分析、照明 分析、聲學(xué)分析、客流物流分析等諸多方面。 盡管 3D 是 BIM 設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，但不是其全部。 3D 設(shè)計(jì)能夠精確表達(dá)建筑的幾何特征，相對于 2D 繪圖， 3D 設(shè)計(jì)不存在幾何表達(dá)障礙．對任意復(fù)雜的建筑造型均能準(zhǔn)確表現(xiàn)。然而，令 2D 設(shè)計(jì)技術(shù)汗顏的是，它甚至連這類建筑最基本的幾何形態(tài)也無法表達(dá)。盡管最能激發(fā)想 象力的復(fù)雜曲面被認(rèn)為是一種 “高技術(shù) ”和 “后現(xiàn)代 ”的設(shè)計(jì)手法 … ，實(shí)際上甚至遠(yuǎn)在計(jì)算機(jī)沒有出現(xiàn)，數(shù)學(xué)也很初級的古代，人類就開始了對于曲面美的探索，并用于一些著名建筑之中。應(yīng)該說，大多數(shù)的情況下， 2D 的表達(dá)是可以滿足建筑設(shè)計(jì)要求的；四是基于 2D CAD 平臺有著大量的第三方專業(yè)輔助軟件，這些軟件大幅提高了 2D設(shè)計(jì)的繪圖效率。 2D CAD 平臺起到的作用是代替手工繪圖，即我們常說的 “甩圖板 ”。因此，生產(chǎn)流程的組織與管理均圍繞著 2D 圖紙的形成來進(jìn)行（客觀地說，這是阻礙BIM 技術(shù)廣泛應(yīng)用的一個(gè)重要原因）。從理