基于BIM技术的杭州海康威视总部四期

2022.24 / Architectural Design and Theory建筑设计·理论

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基于BIM技术的杭州海康威视总部四期

项目设计实践

The Design Practice of Hangzhou Hikvision Headquarter Phase IV Project Based on BIM

Technology

黄廷东 杨易栋

Huang Tingdong, Yang Yidong

摘要

建筑信息模型技术广泛应用于工程项目设计、施工、运

管线综合优化等较为初级的领域

[2]

。本文以杭州海康威视

总部四期项目为例，探索利用正向设计的方式来充分挖掘

BIM应用的价值，提升项目的设计水平。

营维护等建筑全生命周期的各阶段，能够极大地提升建筑设

计质量，符合当前建筑业高质量发展的要求。本文选取杭州

海康威视总部四期项目为例，利用Revit设计软件，进行了协

同设计、正向出图、数据统计等多个建筑信息模型应用实践

研究，解决了项目设计和实施阶段的图纸准确性、三维可视化、

净高控制、现场配合服务等技术问题，在为本项目带来良好

效益的同时，总结了建筑信息模型相关的应用经验。

关键词 

BIM技术；正向设计；Revit

中图分类号 

TU201.4

文献标识码 

A

DOI 

10.19892/.2022.24.25

2项目概况

海康威视四期总部项目位于杭州市滨江区，是该区域

重要的总部办公建筑，处于杭州市最具活力的经济增长区

域。本项目规划总建筑面积约17万 m

2

。建成后，将成为

集合研发、生产、培训、办公、后勤保障等功能的“一站式”

综合企业总部大楼（见图1）。

Abstract BIM Technology is widely used in various phases

of the engineering projects, including design, construction and

maintenance. BIM technology can greatly improve the quality

of architectural design, and conforms to the requirements for the

high quality development of the construction industry. Taking

Hangzhou Hikvision phase IV project as an example, using Revit

design software, the paper studies the application practice of several

building information models, such as collaborative design, positive

plotting, data statistics, etc., which solves the technical problems

of drawing accuracy, 3D visualization, net height control, on-site

coordination services, etc. in the project design and implementation

stages. While bringing good benefits to the project, the paper

also summarizes the application experience related to building

information models.

Key words BIM technology; forward design; Revit

3项目的重点与难点

本项目体量较大，功能众多。地上主楼部分大量采用

曲线玻璃幕墙，面板尺寸多，构造复杂。主门厅部分采用

三维曲面铝板造型，传统二维设计方式较难完整表达。另

外，出于控制造价的原因，地下室层高设置十分紧张，车

库部分结构设计采用无梁楼盖体系，层高仅为3.4 m。为

了控制净高，必须提高设计的精确性。

1引言

建筑信息模型（building information modeling, BIM）

的概念是在1975年，由当时任职美国卡耐基麦隆大学的查

克·伊士曼（Chuck Eastman）提出的

[1]

。随着计算机水平

的进步、国家政策的推动，我国BIM技术迎来飞速发展时期，

特别是BIM技术在建筑全生命周期的应用也越来越深入。

而在设计阶段，BIM技术应用还主要集中在翻模、碰撞检查、

图1　项目效果图（图片来源：作者自绘）

作者简介：黄廷东（1981-），男，高级工程师。研究方向：建筑设计、BIM应用。

杨易栋（1972-），男，高级工程师。研究方向：建筑设计。

作者单位：浙江大学建筑设计研究院有限公司

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城市建筑Urbanism and Architecture / 2022.24

图2　总体BIM模型图（图片来源：作者自绘）图3　结构BIM模型图（图片来源：作者自绘）图4　机电BIM模型图（图片来源：作者自绘）

图5　主入口体量模型图（图片来源：作者自绘）图6　主入口幕墙模型图（图片来源：作者自绘）

4 BIM应用策划

4.1应用点

与市面上大多数BIM应用集中于施工阶段不同，本项目

BIM应用聚焦于设计阶段。主要包括三维协同设计、模型直接

出图、可视化漫游、数据统计、管线综合碰撞检测等。采用

Autodesk公司的Revit设计软件，通过各专业的协同，共同建

立了完整的土建模型。其中，建筑和结构专业模型均由设计

人员直接建立。机电专业为CAD出图后再二次建模，然后与

原土建模型链接成统一整体，交付业主（见图2—图4）。

在中心文件上进行建模工作。

5.2模型创建

模型创建是BIM正向设计的最基础工作，建模的深度

需要达到施工图的出图标准。

在建模过程中，族的使用是重点和难点。Revit软件里面

的族分为系统族、可载入族和内建族三种。通过编辑软件中

的系统族如墙体、楼板，以及可载入族，如门、窗的各项参数，

基本能满足建筑专业实际工作的大部分建模需求。

本项目外立面为全幕墙设计。外立面建模一方面要满

足施工图的出图标准，另一方面是对方案设计的继续优化。

传统施工图通过绘制二维投影来表达三维，如果是正交和

直线的设计还能应付，但遇到斜交和曲线的立面形态就显

得力不从心。BIM设计直接建模，再生成二维投影出图，

所以立面设计是直线还是曲线就不重要了。

外立面每一个幕墙单元就对应一个模型，立面设计越

复杂、类型越多，建模的工作量也就越大。特别是每个项

目都各不相同，因此每个幕墙单元都需要通过幕墙嵌板族

文件从零开始建立，没有基础可以借用。即使本项目立面

采用了标准化的模数设计方法，尽量减少幕墙板块的类型，

但是整体上还是有很大的工作量。

主出入口的三维曲面幕墙建模，利用了软件中的体量

建模功能。先建立异形体量（见图5），再生成幕墙系统，

然后通过编辑幕墙系统内的竖挺参数来生成模型（见图6）。

相对于建筑专业而言，结构专业所用到的族类型要少一

些，主要是结构柱、楼板、混凝土墙体、梁等。遇到较为复杂

的结构翻边、斜柱等构件时，可通过软件中的内建模型来解决。

4.2正向设计

BIM正向设计不同于“翻模”，不是先二维再三维的设计，

而是建筑师、结构工程师、设备工程师直接进行三维设计，减

少了重复劳动，提高了生产效率，避免了翻模带来的BIM图

纸和CAD图纸不一致的问题

[3]

。本项目从一开始就确定了要

进行正向设计的目标，而且强调一定要由设计人员独立完成。

4.3协同设计

传统的施工图设计由于CAD软件本身缺乏协同设计

的功能，各专业不得不通过手动的相互提资来实现协同设

计，此种方法费时费力，还极易出错。

Revit软件中自带模型连接和中心文件两种方式来进行协同

设计。本项目尝试建筑和结构专业在同一个中心文件中建模的

方式来进行协同，取消了传统相互校对的过程，各个设计人员

均能实时地看到其他人的设计成果对自己的影响，提高了效率。

5 BIM应用

5.1工作流程

建筑专业在方案确定之后即采用Revit软件开始工作。

根据方案阶段的成果，由建筑专业设计人员首先在本地电

脑建立项目模型。搭建好标高、柱网等内容，并设置好项

目基本信息，再将此另存为中心文件，并上传至协同平台。

接着根据提前确定好的设计分工，通过工作集来划分权限

和工作范围。本项目建筑专业和结构专业分别有3人同时

5.3出图应用

与传统二维设计直接画图的方式不同，BIM设计的图

纸均不是画出来的，而是由模型生成的。建模完毕后，根

据需要生成不同的视图，在视图上进行尺寸标注和注释等

深化工作，使之符合施工图制图标准，接着再把完善好的

视图插入图纸中，形成施工出图文件。

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在项目中心文件中包含了建筑和结构专业的全部内

容，需要利用不同的视图样板，让同一个模型满足不同专

业的出图要求。

建筑专业出图的难点是节点详图的绘制，因为节点详

图比例大，要表达的内容多，如果全部进行三维建模的话，

工作量太大。因此在实际操作中，利用了软件内的注释详

图功能模块，在三维模型生成的视图基础上，使用填充区

域、遮罩区域、详图线等工具，绘制了如防水层、保温层、

防水收头等细节内容，满足施工图设计深度。最终，本项

目建筑专业100%图纸利用Revit直接出图（见图7—图9）。

结构专业的出图难点是梁配筋图纸。由于结构计算软件

的配筋信息无法直接导入Revit软件，配筋图纸无法直接出图。

因此，本项目中把结构Revit模型导出到CAD中，再添加配

筋信息，然后在CAD中出图。其余的图纸在Revit中出图。

的方法可以把设计概念从方案阶段延续到施工图阶段。

本项目结合可视化插件程序，生成项目的仿真漫游动画。

一方面，帮助设计人员深化细节，在设计阶段就发现项目中

的错漏问题；另一方面，直观地向业主汇报完成效果，对于

项目外观材质选择、颜色搭配等细节能进行更好的决策。

5.5数据统计应用

建筑信息模型中的“信息”，也就是BIM中的“I”

是相对于其他建模软件最重要的优势，利用这些模型信息

可以极大地提升建筑设计图纸的质量

[4]

。

本项目利用软件中的明细表功能提取族参数中有用的

字段，再通过设置过滤器，生成门窗表、面积表、停车数

量表等用于工程量统计。并且明细表内的数据是持续更新

的，实时和模型保持一致。

（下转第127页）

5.4可视化应用

相对于传统的二维设计不够直观的特点，三维模型化

图7　平面施工图（Revit软件导出）（图片来源：作者自绘）图8　立面施工图（Revit软件导出）（图片来源：作者自绘）

图9　节点施工图（Revit软件导出）（图片来源：作者自绘）

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满足使用的私密性需求。在可视性上，可视程度低的子空

间环绕较高的核心通廊布置，呈树枝状向心性关系。通过

控制空间开合变化，可营造“欲扬先抑”等空间趣味性节

奏序列。

将人流模拟分析的可视化结果与建筑内部空间的实际

使用情况相拟合，以验证定量分析模拟方法的可行性，并

得出后续改造设计中的限定因素及优化侧重点。

[7]

[5]

[6]

[3]

[4]

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（上接第95页）

图10　机电整合BIM模型图（图片来源：作者自绘）图11　幕墙设计样板图

（图片来源：作者自绘）

图12　幕墙施工样板图

（图片来源：作者自摄）

5.6机电专业应用

机电专业的应用主要集中在管线综合排布规划设计，

主要流程是在土建模型的基础上，先进行设备模型搭建，

再对模型空间进行分析，找出其中的薄弱环节，然后对管

线进行优化设计排布，最后导出二维图纸，指导施工。

本项目面积大，机电管线设计复杂，特别是地下车

库部分层高仅为3.4 m，存在净高不足的风险。首先利用

BIM技术进行了碰撞检查，对碰撞的管线进行优化调整，

最终使得地下车库净高到达了2.2 m（见图10）。

术，正在引发建筑行业一次史无前例的彻底变革。随着国

内BIM技术的应用正蓬勃发展，从国家到各地方均已经出

台相应的BIM应用政策

[5，6]

。BIM技术将改变建筑业的传

统思维模式及作业方式，建立设计、建造和运营过程的新

组织方式和行业规则，将会显著提高工程质量和效率

[7]

。

本项目通过正向出图、协同设计、净高分析等技术对工程

中的设计难点起到了关键性的支持作用，可视化应用也为

施工现场提供了直观的服务。BIM技术的应用总体上提升

了项目设计的合理性和准确性，为打造高品质和高完成度

的作品提供了有力的保障。

5.7施工阶段应用

以模型为载体进行全生命周期的应用，需要BIM模型能

顺利地在各参与方进行传递。在施工阶段，施工单位继续利用

BIM模型进行了施工进度模拟、场地布置模拟、施工漫游等工作。

从现场反应来看，三维模型生成的二维图纸使得很多

设计纰漏在设计阶段就已经解决，现场问题少了很多。此

外，除了传统的二维图纸外，还可以利用模型直接服务现

场。例如，本项目的幕墙视觉样板实施过程中，设计团队

先在Revit软件中搭建样板模型（见图11），提前选择好

样板的实施位置，对于现场发现的问题先在模型中进行验

证，待各参建方确认后再实际修改（见图12），这种方式

提高了样板通过的成功率，节省了反复打样的时间。

参考文献

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6结语

BIM技术作为实现建设项目全生命周期管理的核心技

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