摘要：CAD ,Sketchup，BIM建筑信息化技术在展览类建筑的综合应用
关键词：现代展览建筑， Sketchup，Autodesk Revit，BIM全专业涵盖
一．前言
近年来，随着我国建筑技术突飞猛进，国家对建筑设计的要求也日益提高：装配式建筑，绿色建筑，海绵城市等先进概念也逐步纳入设计要求。传统CAD软件已经不能满足日常的设计要求；建筑信息化，系统化成为引领未来建筑发展的重要方向。
二.展览建筑的发展概述
展览建筑最早起源于市场，而展览馆等大型展览类建筑随着工业革命的兴起最早诞生于18世纪中期的英国，1851年建造的伦敦水晶宫是当时最著名的标志性建筑。该建筑由英国园艺师约瑟夫·帕克斯顿（Joseph Paxton）设计，以钢结构为主、玻璃为主要的建材，共用去铁柱3300根，铁梁2300根，玻璃9.3万平方米，从1850年8月到1851年5月，总共施工不到九个月时间。为第一届世博会（当时正式名称为万国工业博览会）而建的展馆建筑，其规整对称的建筑平、立面；巨大的内部空间，灵活的内部分隔；建筑尺度的模数化、定型化、标准化设计；主要建材工业化生产现场组装等特点成为典型的钢结构装配式建筑重要设计要素一直沿用至今。
随着时代的车轮步入二十世纪，展览类建筑开始向着多元化，个性化的方向发展。建筑平面不再拘泥于传统的对称几何形式：盖里，迈耶，扎哈等解构主义建筑大师开始尝试突破平面与立面的极限。外墙不再局限于混凝土，石材等传统材料，建筑构造多样化，复杂化成为新的建筑特点。建筑形体不再是简单的直线构成，曲线，斜面开始成为设计师立面设计的新宠，建筑体量也变得越来越巨大而繁复；内部空间不再单纯追求巨大，完整，设计朝着流畅，紧凑，创意的方向发展。同时对各相关兄弟专业的要求也越来越细致，各专业的配合度直接影响一个展览建筑的完整性和美观性。
三.建筑数据化，信息化发展
BIM（ Building Information Modeling），国内较为一致的中文翻译为:建筑信息模型。其概念最早由乔治亚理工大学的Chuck Eastman教授于1975年在其研究的课题"Building Description System"中提出"a computer-based description of-a building"便于实现建筑工程的可视化和量化分析。引用美国国家BIM标准(NBIMS)对BIM的定义，定义由三部分组成:
1.BIM是一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达;
2.BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从建设到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程;
3.在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。
AutoCAD(Autodesk Computer Aided Design)这款由Autodesk(欧特克)公司首次于1982年开发的自动计算机辅助设计软件自诞生以来不仅将设计师从繁复的制图工作中解放出来，同时将建筑设计数据化，规范化。通用的图面体系，通用的表达方式，使施工过程更加通用透明，各专业在同一平台进行工作既节省时间又便于个专业相互检查配合实现协同作业。但是由于软件的开发平台基于平面的限制，该软件无法表达复杂形体以及空间多变的建筑，针对此种情况建筑师往往会借助Sketch Up（草图大师）及3D Studio Max（3DMAX）或者Rhino（犀牛）等建模工具预先设计建筑的形体再将数字化建筑模型返回到?Autodesk Revit平台进行深化，最终实现建筑BIM设计。
四.项目实例分析
重庆铁路口岸创新中心展览馆（一期）项目本项目位于重庆市沙坪坝区西永组团J标准分区J13-01/02地块，用地面积26699平米，总建筑面积8620.63平米，其中地上3层，地下1层，主要功能为展示及会议功能。整个项目设计内容涵盖建筑土建（含幕墙），设备系统，内装展陈空间设计等多个相关专业。
设计难点：1.该建筑为全钢结构装配式建筑，外墙材料主要为金属板及玻璃幕墙。该建筑立面墙体均为斜面，平面立柱因为造型要求多为斜交布置。由于建筑立面的独特性及绿建节能的设计要求，该建筑放弃了传统的砌体墙面而采用了成品板材进行内隔墙及外墙施工。主体钢架及隔墙，管线均在厂家施工，现场组装。
2.该建筑不同于以往的展览建筑，除了2层的常规展示空间外，更多的厅室采用了多媒体4D展陈技术，内装中大量采用弧形曲面设计。
除了传统的水电及暖通专业管线，大量声光设备及管线也需要在建筑中布置，同时由于建筑形体相对紧凑，给设备管网设计带来了不小的困难。
针对这些难点，我们在前期方案设计过程中尽量将问题在Sketch Up模型及方案图纸中反映。在方案阶段即将扶梯，水平管井开洞，结构桁架等在SU模型体现出来。根据各专业反馈的情况调整方案及结构形式，尽量在方案阶段优化解决竖向构件中的碰撞问题，同时模型中大量采用现成的结构柱，门，窗模型单元，大大简化了后期设计的流程。从立面幕墙排版到场地景观铺装，再到绿化的植物点位均在模型中得到体现，再通过3DMAX软件将模型直接转为效果图，将完整的建筑效果展现 在建设面前，从而实现项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。
在初步设计和施工图阶段，SU模型分别导入AutoCAD和Autodesk Revit软件平台中进行深化设计，该项目BIM模型具有以下特点：
1）6D信息模型：3D模型+计划节点+成本清单+质量标准；
2）涵盖全专业：建筑、结构、给排水、暖通、电气、智能化、景观、幕墙、内装、展程共10个专业；
3）模型完整：总构件数将近50000个；
4）构件参数化：所有构件实现参数化设计
5）四方平台：实现了业主、设计方、施工方及监理方围绕BIM模型进行四方协同的工作平台。
设计应用：
在设计过程中通过对BIM 模型进行检查分析（包括根据相关技术标准、强条、管控要点等进行的专业设计检查），将各检查分析整理为优化复核报告并反馈至CAD 二维团队，进行图纸的优化提升。
对BIM机电模型，特别针对关键部位：有净高要求的展示区域、出入口门厅区域、设备机房、主要通道管线交汇处、地下管廊等，进行机电管网综和深化，提出冲突检查报告、净高分析报告等设计依据，便于前期及施工管线预埋优化设计。
模型中的所有构件（包含幕墙，预制墙体，管线接头），尽量采用标准化构件库，并沿用前期SU模型中的通用构件，便于构件设计、成本、质监及计划信息的录入及复核。打造真正的BIM信息模型，为后期的进一步的运维，招标等应用做铺垫。
最后利用BIM编码插件对绘制完成的质监区域进行自动编号，并将质监区域的编号反写至BIM设计模型中，同时复核构件分类编码，最后导出挂接报告以及形成BIM平台接口文件传递
BIM四方平台，实现多方协同工作：利用高精度BIM模型，提取部分工程量供概算部门作为参考。依靠模拟动画及渲染效果图，对重难点部位或工艺进行三维交底。
在装饰及展陈设计方面，通过与兄弟单位配合，我们大胆建议运用BIM+VR技术，对BIM成果进行便携式可视处理，建筑沉浸式体验，配合内装展陈设计单位进行深化设计。
通过建筑信息化BIM设计，我们大致解决了异形体量建筑如何施工，以及复杂形体建筑内部大空间的合理运用两大难题，通过打造可视化平台解决了复杂外立面幕墙，钢结构，设备，内装空间多个专业协调问题等，并对其进行了合理的优化为甲方节省了成本。根据我们对以往此类项目的比较，大约提升了20%的沟通效率、15%的施工落地效率、30%的图纸及工程质量审核效率，整个项目从方案确认到施工图完成约2个月时间，整个施工土建完成时间不到4个月。此项目的完成为我院的信息化设计打下了坚实的基础。
五．总结
数字化是建筑行业转型升级的核心引擎，随着云计算、大数据、物联网、人工智能等新技术的发展，全过程、全要素、全参与方“三全”是升级的行业发展方向。但是，我国建筑信息化程度仍处于较低水平，根据2018年数据，中国建筑信息化占总产值的比例仅为0.1%，而美国等发达国家可达1%（来源：中国建筑业协会）。随着国家对装配式建筑，绿色建筑以及BIM技术的强制推广，越来越多的项目会采用这些新技术；设计范围不仅限于政府投资项目或者复杂大型公建项目；住宅项目、商业项目、工业项目乃至城市设计均会利用此项技术。在未来的5年内BIM技术的应用必将在中国引起新的一轮设计变革。
参考文献
1．BIM技术在工程造价管理中的应用研究[J].价值工程，2018,37
2．浅析BIM技术对施工企业的应用价值??. .中才软件 . 2013-02-7
3．BIM成本控制案例??. .建筑在线 . 2013-02-7
4. BIM技术在绿色建筑节能设计中的应用[J].建筑节能，2018,46（03）
?6．BIM技术的实践应用案例??. .土木工程网 . 2013-01-30
7. BIM技术的发展现状与前景展望[J].价值工程，2018,37（06）
8 .百度百科等网络资料