哈尔滨极地馆二期建设项目丨高英志,王新利等

哈尔滨极地馆二期建设工程是黑龙江省“百大项目”之一，总投资额近 8 亿元。作为国内首个极地旅游度假区及目前国内最大的极地主题公园，该项目打造两场世界顶级表演秀、全球首个北极熊酒店、十二大景区、百种玩法，力求成为集娱乐、文化、购物、餐饮、旅游为一体的城市休闲旅游新地标。该项目荣获 2020 年度黑龙江省优秀工程勘察设计奖 BIM 技术应用项目三等奖。

01 项目概况

项目总用地面积 21059 平方米，建成后总建筑面积为 26213 平方米，整个建筑群体由主体魔幻秀场和四栋附属建筑构成。整体造型为白鲸头部形状，建筑总高度 20 米，与一期建筑形成头尾相连的总体布局。

△ revit 模型展示

△极地馆效果图

02 应用 BIM 技术的意义

BIM 全专业综合模型可以准确表达各专业之间的构造关系和空间关系。BIM 技术应用不只是追求形式上的模型出图，更追求设计图纸在 BIM 环境下经过充分协调和论证优化后的输出结果。

应用点 1：方案优化

在本项目中通过参数化设计，对屋面系统进行优化设计，做到屋盖外形准确、外墙造型准确、上人屋面宽度准确，使屋面系统具备与其他构建系统形成整体的基本条件。

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外立面优化流程及模型展示

△关键位置模型重塑

△ 底部控制线优化前

△ 底部控制线优化后

在犀牛方案模型的基础上，使用 grasshoppper 对屋盖提取等距离控制线、等距离控制点，并按照逻辑进行调整，为后续 revit 重建提供建模依据。

△重建屋面 revit 模型

对屋盖东南西北四个立面剪切得到最终模型。

△屋面剪切定型

外墙的深化设计：将底部轮廓等距均分，创建外墙垂直控制线；参数化控制外墙控制线，确定外墙造型。

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重建外墙 rhino 模型

上人屋面 BIM 深化设计：优化前上人屋面的宽度不一致，经过优化，将上人屋面宽度统一调整为 2300mm。

△上人屋面优化前后对比图

应用点 2：多专业协调工作

BIM 具备多专业整合能力，对外墙、上人屋面、屋盖、土建结构、钢结构进行“总装”合模，通过模型对柱位、柱高度、梁位、梁高度进行深化调整生成二维图纸，为后期节点深化提供准确条件资料。

△ 外立面与钢结构专业合模

△柱位柱高定位图

△柱提资

复杂空间方案深化：BIM 模型实现了项目的三维可视化，直观的反应了图纸信息，准确诠释了设计意图，不仅能让甲方和设计对各区域空间利用情况进行预判，也可为室内设计等专业提供二次设计条件。

△海豹景区模型

△ 1-1 剖面图

△ 2-2 剖面图

钢结构提资：通过屋面模型，异形屋面向内返 1000mm，确定钢结构杆件中心线完成面的位置。

△ 钢结构与屋面位置关系展示

应用点 3：机电管综优化

BIM 管线综合工作在不同设计阶段工作内容也不相同，BIM 团队优化了工作流程、明确了阶段实施目标，通过全专业模型的“总装”合模有效提高各专业间的沟通效率，提升对建筑内空间利用率的把控。

△多专业模型合模

△ 工作流程图

△ 工作内容

根据项目具体情况确定管线综合定调方案。

△ 局部水、暖、电管线路由平面图

图纸核查：例如雨水斗位置与外造型冲突，在模型中找到合适位置放置雨水斗，通过模型直接出图做到“先有模型再有图纸”。

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图纸问题优化

△对复杂空间进行管线综合优化

△ 管线综合剖面图

03技术突破与创新

创新点 1：优化设计与 BIM 协同的工作流程

BIM 技术的应用不只是简单地检查碰撞和建模，BIM 技术只有融合到设计环节之中才具有更广泛的意义。设计与 BIM 技术的结合不仅可以提高设计质量，更为后续施工及运维提供了基础数据信息。

BIM 团队根据本项目的特性优化工作流程，实现了设计流程层面上的“正向设计”，流程正向的工作方式在现阶段下最大程度上发挥 BIM 价值，这样的技术实施方式不仅可以应用于本项目，也可以为其他项目提供有效的 BIM 技术支撑。

△工作流程图

创新点 2：犀牛与 revit 数据互通，在 Revit 环境下的模型重塑

△犀牛模型提取点

△犀牛模型提取点的 grasshopper 程序

对主体模型进行拆分、分解细化、有理化模型，在 revit 中重塑。

△Revit 模型重塑视频

创新点 3：自主研发钢结构精准建模软件

通过二次开发软件，精准创建钢结构模型，实现 revit 结构模型、revit 建筑模型、revit 钢结构模型三模合一，为后续钢结构支座定位以及机电深化提供完整建筑体系 BIM 模型。

△创建 revit 钢结构模型视频

△ 钢杆件坐标定位

△钢结构模型指导现场施工

04 总结

本项目在方案阶段介入 BIM 技术，主体建筑造型为异形曲面，利用 BIM 参数化设计优点，通过调整逻辑参数对异形曲面进行优化处理，做到屋面、外墙和上人屋面整体化，根据完整的外围护体量模型为设计提供轴网、柱位柱高、梁位梁高；通过屋面模型，异形屋面向内返 1000mm，确定钢结构杆件中心线完成面的位置；提供准确的屋盖、外墙、上人屋面三者之间的位置关系。

此外，BIM 技术还作用于对空间利用的把控和复杂管线综合的优化。BIM 技术实施过程中分别得出，梁下净高报告、图纸问题报告、管线碰撞报告以及管综排布定调方案。通过已知条件，充分考虑空间利用率、管线安装维修、装修吊顶等全方面因素，得出最终的符合项目实际情况的各专业管线排布方案，深化后的全专业 BIM 模型可为项目即时提取所需构件信息。

项目概况

项目名称｜哈尔滨极地馆二期建设项目

建设地点｜松北区太阳大道 3 号

功能内容｜极地动物主题公园

用地面积｜21059.1 平方米

建筑面积｜地上总建筑面积 10529.5 平方米；地下总建筑面积 15683.5 平方米

设计时间｜2019 年 7 月

建成时间｜2021 年 1 月

BIM 团队

土建专业｜王景、赵晓彤、韩议洲

机电专业｜张璠、何美奇、王野

动画制作｜BIM 设计研究中心

设计团队

项目总负责人｜高英志

主创建筑师｜王新利

项目负责人｜王新利

建筑专业｜王新利、刘晓宇、段宠、梁海飏

结构专业｜刘志伟

给排水专业｜周滨、李一蒙

暖通专业｜刘婷婷、张磊、贺子恩

电气专业｜程柱、叶伟

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