长沙冰雪世界项目—— BIM如何让复杂的幕墙设计变得简单

大王山旅游度假中心位于长沙西南部，距离城市中心约8.5公里，交通便捷。基地东面湘江，西靠大王山，自然条件优越。作为长沙市大王山旅游度假中心总体规划设计的一部分，冰雪世界及五星级酒店位于整个矿坑生态大基地的西侧，相互构成整体。冰雪世界总占地面积1.5公顷，总建筑面积约18万平方米，建成后将成为世界最大的雪与水为主题的室内乐园，集娱乐、观光、餐饮等功能为一体的长沙地标性建筑。

项目于2013年开始工程建设，并拟于2017 年建成竣工。届时，大王山冰雪世界将成为世界上最大的四季冰雪主题公园。

　　图片说明：冰雪世界项目设计复杂，涉及20多个设计咨询单位和大量的数据和信息共享

建筑位于一个古老矿坑的顶部，与周边美景融为一体。冰雪世界雕塑般的贝壳状形体横跨在深坑顶部的悬崖边上，跨度达170m，仅把深坑的东面与南面露出来。在深坑底部与冰雪世界形体之间是下沉的悬吊花园，创造出一个带休闲功能的岛屿空间，利用湖水，悬崖边的走道和坡道等元素把建筑与这一自然遗产结合起来。这个位于建筑与景观之间，独一无二的开放空间。坑的水元素启发了建筑设计灵感，冰雪世界的屋顶犹如水的漩涡一贯至底。建筑另一鲜明特征，就是中央的玻璃椎体通过控制把日光透过冰雪世界的结构投射到岛屿和水面上，令人印象深刻。

上海现代建筑设计（集团）有限公司是一家以建筑设计为主的现代科技服务型企业，是该项目的主要设计公司之一。集团拥有60多年的历史，全资子公司华东建筑设计研究院公司旗下拥有华东建筑设计研究总院、现代都市建筑设计院、上海建筑设计研究院公司、现代工程建设咨询公司、美国威尔逊室内设计公司等10余家分子公司和专业机构。现有各类专业员工6000余人，其中掌握BIM工具的设计师近700名。现代建筑设计集团在多个项目中应用了达索系统（DassaultSystème）的解决方案。

“这个项目非常、非常具有挑战性。”在2015年6月4日于上海举行的中国3D体验高峰论坛上，上海现代建筑设计（集团）有限公司数字化技术研究咨询部设计总监兼技术负责人王凯先生向建筑、工程与施工行业分享了冰雪世界的经验。

当王先生在解释如何在这一项目的设计中运用达索系统的CATIA解决方案时，听众将会场挤得水泄不通，好多人只能站着听讲。

　　图片说明：上海现代建筑设计集团数字化技术研究咨询部设计总监兼技术负责人王凯于2015年中国3D体验高峰论坛上分享大王山冰雪世界项目如何应用BIM作做出精细的幕墙设计

该项目不仅涉及为数众多的不同参与方，包括20 多个设计咨询单位，还需要建成许多复杂的建筑、结构和机电子系统。这意味着相关各方必须共享大量的数据和信息；BIM模型的数据容量高达到2.4G，其中包含33个不同的模块系统。

该项目的总投资为29亿人民币（约合4.672亿美元），但项目的复杂程度之高使得保持预算和控制成本成为一项艰巨的任务。由于规模庞大、参与方众多，使得协调和沟通尤为困难。

王先生解释道：“由于项目的复杂性，传统的软件根本无法满足这一要求。”。我们需要从一开始就进行非常精细的设计。同时还必须最大限度地降低成本，加快流程，缩短每个阶段所花费的时间。“到最后，我们发现原来的有些目标过于远大，以致于我们不得不缩减和降低了一些目标。”他说道。

这些目标包括降低预算偏差30％及以上，控制预算准确性在3% 的变化范围内，缩短制定预算所需时间50％，缩短审图时间和工作周期50％，以及达到绿色建筑设计（GreenBuilding Design）两星评级。

据王先生介绍，这必须有一个平台能实现更精确的建模和更方便的协调——同时，该系统还必须足够的高效，以便能更好地传递信息。他们所需要的平台必须成熟而完善，具有模块化和开放式架构，来满足咨询顾问、建筑师等不同用户的需求，并且能够支持机械、电气和管道（MEP）、结构、团队和知识管理（KM）等功能。

战略优势

使用CATIA解决方案可以链接和整合各种报告、电子表格、绘图规格、型号和分析，并通过协作环境对其进行访问。

CATIA解决方案的一大优点在于它可以非常方便地在平板电脑或笔记本电脑上使用——这意味着其具有更为出色的便携性，能更为方便地在会议和讨论时进行分享和展示。此外，个人计算机终端无需进行其他安装就能对系统进行访问。

在介绍CATIA的优点时，王先生还列举了其无以伦比的计算和绘制速度，并从概念、设计和数据管理等方面对这一系统的应用进行了讨论。该系统会首先在高速缓存中查看数据，然后将其发送至中央处理器（CPU）；如果所需信息不在高速缓存中，则会从随机存取存储器（RAM）进行读取。CATIA解决方案可支持基于CAD软件的三维建模、绘制和导出功能。

王先生围绕冰雪世界项目的雪域三维外观的概念、设计开发、制造和建设规划等方面对CATIA解决方案的应用进行了阐述。该系统可兼容AutoCAD、Rhino、Revit、Navisworks等其他软件功能，可在中央知识管理数据库中生成三维建模所需的精确信息。

上海现代建筑设计（集团）有限公司还以BIM知识库的形式在中央数据库中创建并保存了相关的建筑标准文件，无需打印出厚厚的硬拷贝就能方便地对其进行使用。这些标准可以像在线词汇表一样随时进行访问和查看。

鉴于所涉及的专业人才和团队数量庞大，所以必须建立一个具有开放式架构的综合信息和图表数据库来实现顺利的沟通和方便的参考。这些模型和信息存储在协作环境中，以便能在不同的项目中对这些数据进行使用。信息和数据的系统分类有助于更方便的搜索和更好的访问。

参数和数据范围可以进行设置，从而简化了设计流程。此外，该系统还可使用三维打印功能来生成模型，而且能准确地模拟外观设计的实际性能——包括光线效果以及不同视角的效果。

成效

据王先生称，CATIA解决方案帮助其公司解决和避免了许多问题，由此所节约的成本估计约 1亿人民币（约合1,600万美元）。审查时间缩短了38％，设计时间则成功缩短至两个月。该项目制定了精密且准确的建设规划，并且顺利达绿色建筑的认证标准。王先生对CATIA评价道：“我要说的是，这套系统的效率非常出众。”。

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