[摘要] 【摘要】省会文化艺术中心“三馆”项目（简称“三馆项目”）及配套包括：图书馆4万平米、群众艺术馆3万平米、美术馆1 5万平米、配套公建22
【摘要】省会文化艺术中心“三馆”项目（简称“三馆项目”）及配套包括：图书馆4万平米、群众艺术馆3万平米、美术馆1.5万平米、配套公建22万平米、地下停车9万平米。是第十届中国艺术节重点工程。
一、项目背景
1、项目名称： 省会文化艺术中心“三馆”项目
2、项目设计单位： 山东同圆设计集团有限公司
山东同圆设计集团有限公司是一家以建筑设计为核心的综合性工程服务企业集团，由50多年历史的济南市建筑设计研究院改制、改革发展而成。公司具有建筑行业（建筑工程）甲级、城乡规划编制乙级、市政公用（给水、排水、热力）乙级、风景园林专项乙级、工程咨询（建筑、城市规划）乙级、房地产开发三级、施工图设计文件审查建筑工程一类机构等资质，承担着大型民用与工业建筑设计，城镇及住宅小区规划设计，楼宇自控与智能化设计，市政设计等业务。
3、相关软件应用:
Autodesk Revit Architecture
Autodesk Revit Structure
Autodesk Revit MEP
Autodesk Navisworks
Autodesk Ecotect Analysis
Autodesk 3dsMax Design
４、BIM应用评价与反馈:
BIM是一种全新的针对建筑项目管理和设计的方法，会带来整个建筑行业工作模式的转变。BIM的发展需要业主、设计院、项目管理、施工总包、分包、供应商等所有参与单位都贡献出自己的力量。
——山东同圆设计集团有限公司副总裁、总建筑师、三馆项目负责人段林
将建设工程真正引入生命周期管理，才是提高效率、降低成本、保证质量行之有效的办法，Autodesk Revit系列软件是建设工程生命周期管理的中必不可少的BIM工具。
——山东同圆设计集团有限公司数字科技公司总经理刘加森
BIM的应用让我们获益良多，从项目上来说提高了协同程度、避免了设计失误，减少了“错漏碰缺”，提高了项目设计质量，同时在施工配合、以及数字城市中的应用方面也积累到很多的实践经验。
——山东同圆设计集团有限公司三馆项目经理李云峰
BIM为建设行业带来了更科学有效的组织形式和生产流程，但不能生搬硬套的盲目发展，只有不断地实践、积累、调整才能找出最适合自己的道路。在我们的实践过程中，Autodesk Revit系列软件的完整性和统一性为我们有效地协同、沟通生产、管理提供了巨大的支持，是应对BIM理念的绝佳生产平台。
——山东同圆设计集团有限公司数字科技公司BIM技术经理 刘鹏飞
二、正文
省会文化艺术中心“三馆”项目
——山东同圆持之以恒深入探索BIM应用价值
为满足人民群众日益增长的精神物质需求，同时提升济南西部新城的品质，济南市委、市政府决定在西部新城建设三大中心项目——文化中心、会展中心、商务中心，简称“三大中心”。三大中心中的文化中心由省会文化艺术中心大剧院及配套和三馆（图书馆、美术馆、群众艺术馆）及配套两部分组成。省会文化艺术中心“三馆”项目（简称“三馆项目”）及配套包括：图书馆4万平米、群众艺术馆3万平米、美术馆1.5万平米、配套公建22万平米、地下停车9万平米。其中地上建筑面积为22万平米，地下为18万平米，总建筑面积40万平方米。工程分两期施工，其中配套高层为二期工程，三馆项目为一期工程也是第十届中国艺术节重点工程。
图1鸟瞰图
本项目由济南市西客站片区工程建设指挥部主导建设，由国际着名的法国AS建筑工作室完成方案设计，中建国际与山东同圆设计集团有限公司（简称“山东同圆”）组成联合体分别承担扩初和施工图设计。
项目挑战及解决方案
作为第十届艺术节重点工程，三馆项目的挑战包括：设计参与方多、设计周期短、空间关系复杂，外形折面多、异形曲面多，空间定位困难、设备管综复杂，这都给设计工作带来很大的挑战。
面对以上的问题，山东同圆设计集团有限公司项目组借鉴国内外先进设计院的经验，组建了一支BIM设计小组，通过把BIM技术应用于该项目从而实现了辅助设计方案调整、辅助空间坐标定位、辅助设计出图，重点解决各专业间碰撞及管线综合设计，全过程控制图纸质量，优化设计。同时还将应用扩展到了景观设计优化，室内精装修虚拟现实模拟等专项设计领域，为下一阶段服务施工和运营提供了基础。
基于BIM模型的可视化设计及设计优化
三馆项目各个功能建筑被作为一个整体体量进行设计。因此其整体效果和室内空间设计均是设计难点，通过BIM模型可以直观展示其设计效果，为可视化设计提供了基础。在方案初期，通过方案资料建立出三馆建筑模型和场地模型以便对方案进行推敲，而针对三馆的室内重点空间则通过Autodesk Navisworks漫游的形式来推敲其方案的合理性。
图2美术馆室内漫游
图3图书馆室内漫游
图4群艺馆室内漫游
图5空间使用效果分析
图6大空间视觉效果推敲
图7钢结构截面视觉效果推敲
图8屋顶冷却塔优化设计
基于BIM模型的可持续设计
随着国家对绿色建筑、可持续设计的重视，建筑的性能分析也逐渐成为方案前期需要考虑的事情，借助Autodesk Ecotect、Autodesk Project Vasari等软件对三馆整体和局部空间做了相应的风洞模拟、日照阴影分析、可视度分析、采光和热环境以及声环境的模拟，为绿色节能设计提供了强有力的支持和参考依据。
图9风洞模拟
图10日照轨迹和阴影模拟
图11可视度分析
图12贵宾室室内采光分析
图13多媒体视听区维护结构得热分析
图14群星剧场声场模拟
碰撞检查和管线综合及机电深化
项目中常见碰撞内容包括：硬碰撞和软碰撞两类，我们常说的多指硬碰撞，例如建筑与结构专业碰撞，内容主要包括标高、剪力墙、柱等位置是否不一致，梁与门是否冲突；结构与设备专业碰撞，内容主要检测设备管道与梁柱是否发生冲突；而设备内部各专业碰撞内容是检测各专业与管线冲突情况，检测管线末端与室内吊顶冲突是设备与室内装修主要碰撞内容，一般情况设备专业很少与结构柱碰撞多是与结构梁、剪力墙等。
图15地下二层管线综合BIM模型
图16地下一层级其他各馆管线综合BIM模型
图17碰撞报告及漫游
因三馆项目特别是该项目中的美术馆项目斜柱较多，造成了设备专业和结构柱打架的情况，而针对幕墙或者外挂石材之类和结构的碰撞多是由于操作空间要求引起的软碰撞。针对硬碰撞项目组指定了相应的碰撞分类和优先解决方案。
图18暖通风管和钢结构碰撞
图19 处理意见示意
软碰撞结合施工进度情况作了相应的调整规则。三馆BIM服务是一个全过程的服务，对于施工现场服务现阶段主要是机电深化服务，根据施工单位及项目管理公司的要求，重新调整了管线排布和模拟管线安装顺序。
图20幕墙与钢结构软碰撞
图21局部管线综合-平面排布、剖面及三维大样
图22机电深化设计
图23综合管线安装工序模拟
基于BIM模型的扩展应用
利用BIM模型，采用虚拟现实技术对项目进行全方位互动性的展现，是BIM的新的拓展领域。BIM模型的多领域利用性使项目展示获得了新的方法与流程，这在传统的虚拟现实制作流程上引发了新的变革。在本项目中，BIM模型的多元化运用使山东同圆获益匪浅，BIM模型的精细准确也使虚拟现实的质量有了巨大飞跃，使虚拟现实有了更强的表现力和更多的表现内容，突出应用表现在室内精装修展示和室外三维景观设计。
图24群星剧场室内精装BIM模型
图25群星剧场室内精装效果图
图26群星剧场室内虚拟现实展示
图27室外三维景观虚拟现实展示
图28人视点三维景观虚拟现实展示
山东同圆利用BIM信息模型，取代了以往的传统模型建造手段，使数字城市与BIM真正结合起来，拓展了BIM的作用领域，在本项目中三馆地块所有地形建筑均为BIM模型，与数字城市管理平台的数据交换顺畅便捷，效果优良，数据量更加丰富。
图29三馆数字城市展示
应用总结及未来展望
在BIM应用过程中，山东同圆做了多方位的尝试，对BIM所带来的价值有了深入的体会，其间经历过许多的曲折，遇到很多的难题。通过研究与交流，山东同圆克服了大部分的困难，但仍有许多不足等待进一步的解决。BIM的理念与技术使山东同圆确信，利用BIM来提升效率与质量，提高竞争力、扩大服务范围是真正可行的，是山东同圆前进发展所必须的。
图30BIM应用总结
通过项目的实际生产过程中，山东同圆选择了欧特克公司的整套BIM软件体系，在协同、数据交换、信息管理等各方面都十分顺畅便捷，在越来越深入的了解整个软件体系的实际应用性后，山东同圆十分感叹欧特克公司在BIM领域实力的庞大与精细，同时也深感对软件的选择是正确的。
BIM的作用随着应用的深入越来越大，涉及面也越来越广，通过本项目的深入实践，原先设计模式下松散的、孤立的工作流程变成并行、交互、融合的形式，数据、图形的修改，与各方的沟通交流都快捷简便。利用BIM，山东同圆保障了工作的顺利完成，提高了山东同圆设计的质量与效率，同时获得了业主的肯定。今后山东同圆将持之以恒的深入探索BIM的实际应用价值，将BIM落到实处，用踏实的工作来推进BIM的发展，BIM的时代来临了，让大家共同努力，为BIM的发展做出应有的贡献。
图31三馆施工现场
