国家海洋博物馆位于天津市滨海新区滨海旅游区内，是我国第一座国家级公益性、综合性的海洋博物馆，它的功能主要包括：海洋展品收集展示、海洋科学教育、海洋科学研究、海洋文化交流、观光旅游等。该场馆总建筑面积80000㎡，涵盖教育交流区、陈列展览区、文保技术与业务研究区、藏品库房区等，国家海博馆配套建设陆地与海上展场、大型文化广场、市政道路、大型停车场及独具特色园林景观绿工程等。通过深度挖掘海洋自然历史和人文历史，海洋博物馆将成为国际一流、我国水平最高的文化遗产和海洋自然研究保存和展示中心。

建筑专业重难点分析：有理化非线性形体、近似展平划分双曲面表皮、太阳能集热板科学设计与定位，最大程度实现屋顶对自然光的利用。

结构专业重难点分析：设计使用年限及抗震设防烈度要求高、结构体系复杂。由于建筑外形需要端部结构悬挑大造成结构计算及复杂节点设计问题。

设备专业重难点分析：非线性空间在特殊建筑外形下空调流畅设计与控制；弧形建筑装饰屋面雨水口及管道的设计；非线性玻璃屋面大空间负荷计算；管线综合设计与品质把控。

BIM技术在海洋博物馆建筑设计中的应用

国家海洋博物馆建筑方案设计的主要内容是依据场地基本情况、投资计划、技术指标、项目定位等基本情况，建立设计目标与场地环境的基本关系，结合绿色建筑相关要求提出建筑创意表达、空间构想及结构方式的初步解决方法等，主要表达功能划分、流线设计、防火分区划分、立面造型等，其设计BIM应用方法如图1所示。

图1 BIM设计应用方法

信息收集与整理（Information）：首先通过已有地形图掌握建设场地基础信息，然后在此基础上建立包含大量信息的三维地形模型，并根据建筑功能要求、经济技术指标要求、建设场地环境信息，将其作为建筑方案设计的约束条件开展方案设计工作。

分析（Analysis）：建筑方案设计必须结合约束条件信息和方案创意进行，应用Revit和Infraworks等对建筑和场地进行从空间上进行整合，并且及时提取绿色建筑、建筑规模、容积率、建筑高度、工程量等指标，通过科学化的数据判断建筑方案是否合理；在此过程按照绿色建筑相关标准和要求，同步进行日照、能耗、通风等建筑性能分析，增强方案全面行和完整性。

优化调整（Option）：根据业主对建筑规模的变化、绿色建筑相关要求、模型深化、结构机电专业分析等进行及时优化调整，如图2所示通过分析不断对结构体系进行优化，大幅降低钢材用量，并根据分析结果指导模型深化和建筑表皮有理化。

图2 结构优化调整

如图3所示，继承建筑结构模型进行机电设备专业设计，由Navisworks直接生成碰撞表单和报告，并进行调整和优化。

图3 管线碰撞检测和优化

BIM技术应用成果及价值

在海博馆项目设计中，设计单位通过运用LEVEL体系IAO工作方法，各专业积极应用BIM技术进行协同设计和工作，全过程的应用BIM技术进行建筑外观设计及优化、结构体系设计与优化、机电专业设计及优化工作，建筑、结构、机电各专业专业同步协同设计，海博馆项目在建筑方案设计应用BIM技术实现了以下应用价值。

通过BIM技术运用LEVEL体系，采用信息收集（Information）→分析（Analysis）→优化（Optimization）设计管理流程，按照Level1（建筑方案演化）→Level2（形体表皮有理化）→Level3（结构体系优化）→Level4（绿色建筑优化）提升非线性建筑设计质量和效率。

通过BIM可视化功能提高了各单位与设计院各专业沟通效率及质量，基于业主、用户、建筑设计标准需求可以快速修改方案，提升了设计效率及质量，为设计方案决策及后续设计工作打下良好基础。

改变传统建筑实物模型建造代价昂贵和不及时问题，节省时间和费用；提高和延伸设计公司的专业服务能力。

基于绿色建筑等可持续设计标准，通过BIM进行项目方案比选、评估有利于项目可持续发展目标的实现；同时通过能耗性能的提升，提升工程交付质量，降低后期运营成本；增强了环保意识，有利于可持续设计技术的发展；在项目设计之初就按照绿色建筑理念及标准进行设计，同步运用BIM技术对建筑外形、日照分析、通风性能、节能等建筑性能分析、优化和调整，使得绿色建筑具有可实现性。

通过应用BIM技术模拟消防性能化、剧场多座位视点分析、室内气流组织模拟分析等性能模拟分析减少了时间和成本投入，缩短了设计分析周期；提升了项目舒适和安全性能。

通过应用BIM技术对结构模拟分析，节省创建额外模型的时间和成本；实现了高效的优化设计方案，提高设计质量和缩短分析周期；创建的这些数字信息是数字建造的基础。

通过应用BIM技术进行管线综合设计，管线综合模型能够准确指导室内管线、设备定位，同时与装修密切结合，提升了设计品质。

BIM技术是未来的趋势，学习、了解掌握更多BIM前言技术是大势所趋，欢迎更多BIMer加入BIM中文网大家庭（http://www.wanbim.com），一起共同探讨学习BIM技术，了解BIM应用！