葛清：上海中心大廈運用BIM信息技術(shù)進行精益化管理的研究

【成都/長沙，15天】8月4日柏慕聯(lián)創(chuàng)BIM實戰(zhàn)暑期集訓(xùn)營（第三期）開始報名！

獲取《每日一技，我的成長軌跡》匯總

· 請訪問柏慕聯(lián)創(chuàng)官方網(wǎng)站： www.rengneng.cn ·

　一座偉大的建筑已經(jīng)拔地而起，它吸引著世人的眼球，它是中國人的驕傲，它就是位于中國上海小陸家嘴核心區(qū)的上海中心大廈。它是宏偉的，其主體建筑結(jié)構(gòu)高度580米，總高度632米，總建筑面積57.4萬平方米(包括地上建筑面積38萬平方米)，建成后的上海中心大廈與金茂大廈、環(huán)球金融中心等組成和諧的超高層建筑群;它是綠色的，在建筑設(shè)計和運營階段以綠色建筑為目標(biāo)，已成為國內(nèi)第一個在建筑全生命周期內(nèi)滿足中國綠色建筑三星級和美國LEED綠色建筑體系高級別認(rèn)證要求的超高層建筑;它是現(xiàn)代的，上海中心大廈具有國際標(biāo)準(zhǔn)的24小時甲級辦公環(huán)境，超五星級酒店和配套設(shè)施以及集觀光、購物、娛樂、餐飲、休閑功能于一體的商業(yè)文化城和特色的會議設(shè)施;它是經(jīng)典的，上海中心大廈將在優(yōu)化城市規(guī)劃、完善城市空間、提升上海金融中心綜合配套功能、促進現(xiàn)代服務(wù)業(yè)集聚等方面發(fā)揮重要作用，并成為上海標(biāo)志性建筑和上海金融服務(wù)業(yè)的重要載體。

　　借BIM智慧，突破經(jīng)典

　　632米的總高度對于中國來講的確是一個非常巨大的挑戰(zhàn)。那么，在設(shè)計方面針對于體量和形態(tài)應(yīng)該從哪些方面入手，又該作怎樣的思考?這是設(shè)計單位所必須要考慮的問題。作為建筑設(shè)計和施工圖設(shè)計的指定單位——Gensler和同濟建筑設(shè)計研究院(集團)有限公司，更多的想從科技角度去詮釋其建筑理念，從而更好地把握經(jīng)典建筑的核心。在這里，BIM的智慧優(yōu)勢得以充分體現(xiàn)。

　　上海中心大廈的設(shè)計靈感溯源于歷史和未來，旨在將歷史與未來有機結(jié)合在一起。旋轉(zhuǎn)的形式，似中國的水墨畫，簡單立體而一氣呵成，同時也表達(dá)出對未來的思考。旋轉(zhuǎn)是一個萬物形成的本源，這個形態(tài)連接了時空、超越了時空，它是未來的一種形態(tài)。這樣一個既簡單又復(fù)雜的超高層建筑，最大挑戰(zhàn)就是風(fēng)阻問題，而這樣的旋轉(zhuǎn)又恰恰在借力打力，與比較規(guī)則的樓體相比，可減少大約32%的風(fēng)阻，同自然形成了和諧的關(guān)系。

　　不難看出，這樣的外形對于建筑功能與施工建造都是有一定的影響的，“我們利用BIM進行了突破性的處理，采用了雙層表皮的概念：內(nèi)層表皮是非常規(guī)律的幾何形狀，外層表皮采取旋轉(zhuǎn)的方式?！?Gensler上海辦公室的資深設(shè)計師彭武說，“BIM平臺在這里起到了很大的作用，建筑的外形完全是基于數(shù)字化平臺來實現(xiàn)的，傳統(tǒng)的二維平臺根本無法滿足異型建筑各個細(xì)部的銜接，尤其是對于這種超級體量的建筑來說，更是難上加難，而BIM在設(shè)計階段的參數(shù)化運用，完美地解決了這個復(fù)雜的幾何問題?！?/p>

　　Gensler副總裁、亞洲區(qū)設(shè)計總監(jiān)夏軍作為上海中心大廈項目設(shè)計總負(fù)責(zé)人，在整個設(shè)計進程與協(xié)調(diào)的過程中也充分利用BIM解決了項目本身很多挑戰(zhàn)性的課題。從設(shè)計角度來看，幕墻就是其中之一。旋轉(zhuǎn)的形態(tài)決定其結(jié)構(gòu)與幕墻玻璃必須輕盈，懸掛在整個樓體的外側(cè)，不直接同樓板發(fā)生關(guān)聯(lián)，用直面的玻璃做成雙曲面的空間形態(tài)，在視覺效果實現(xiàn)的同時，考慮可建造性。BIM在這里幫助設(shè)計師完成了精確的定位，并把這種定位放到BIM平臺上，讓所有專業(yè)來共享這個計算和設(shè)計帶來的成果，幫助其選擇一個比較好的幕墻設(shè)計方案。

　　BIM在整個設(shè)計的過程中扮演了一個非常重要的角色，除建筑設(shè)計外，還為施工圖設(shè)計提供了很多的益處。同濟大學(xué)建筑設(shè)計研究院項目經(jīng)營部副主任陳繼良說：“BIM是施工圖設(shè)計很好的幫助者?！?/p>

　　對于異型建筑來說，用通常的設(shè)計手段是無法準(zhǔn)確定位這些異型的點的。而且，上海中心大廈這個建筑又非常復(fù)雜，尤其是設(shè)備層和避難層，由于結(jié)構(gòu)的原因，有很多桿件穿插在設(shè)備層中間，通過二維設(shè)計基本上是沒有辦法解決這個設(shè)計難題的，所以就運用BIM通過三維設(shè)計完成了整個設(shè)備層的設(shè)計工作，有效地避免了桿件之間的相互碰撞。陳繼良介紹到，上海中心大廈項目是以AutoCAD為主進行出圖，以Autodesk Revit軟件為建模基本手段，并使用Autodesk Navisworks和Autodesk Ecotect進行碰撞檢測和CFT模擬，使之互相銜接，從而實現(xiàn)了高效率出圖、減少返工、節(jié)省材料。

　　BIM所帶來的無處不在的高精確度運算和高靈活度適應(yīng)的能力，在設(shè)計階段，通過數(shù)字化設(shè)計的新語境完成了建筑的新范式。

　　駕馭BIM，重籌在握

　　從方案到施工需要一個深化設(shè)計的過程，以支撐施工的順利進行。如果說在設(shè)計階段，BIM把想象中的概念變?yōu)榱丝梢暬男螒B(tài)，那么在施工方面，則看到了BIM更加實際的作用，它將可視化的理念變成了現(xiàn)實，可見，BIM是整個施工階段的重要籌碼。

　　上海中心大廈項目的BIM應(yīng)用是集建模、檢測、計算、模擬、數(shù)據(jù)集成等工作為一體的三維建筑信息管理工程，這項工作覆蓋了工程的設(shè)計、深化設(shè)計、制造、施工管理乃至后期運營管理的建筑全生命周期。

　　從整個項目來看，碰撞檢測是必不可少的，也是非常重要的一個環(huán)節(jié)。最初，施工技術(shù)人員采用傳統(tǒng)方法，利用二維圖紙將建筑結(jié)構(gòu)圖進行疊加，而BIM技術(shù)則通過軟件對綜合管線進行碰撞檢測，利用Autodesk Revit系列軟件進行三維管線建模，快速查找模型中的所有撞點，并出具碰撞檢測報告。在深化設(shè)計過程中選用Autodesk Navisworks系列軟件，實現(xiàn)管線碰撞檢測，從而較好地解決傳統(tǒng)二維設(shè)計下無法避免的錯、漏、碰、撞等現(xiàn)象。根據(jù)結(jié)果，對管線進行調(diào)整，從而滿足設(shè)計施工規(guī)范、體現(xiàn)設(shè)計意圖、符合業(yè)主要求、維護檢修空間的要求，使得最終模型顯示為零碰撞。同時，借由BIM技術(shù)的三維可視化功能，可以直接展現(xiàn)各專業(yè)的安裝順序、施工方案以及完成后的最終效果。

　　“有了一個完整的、正確的模型以后，我們就可以把它展開運用到很多施工的管理方面，比如施工的物流配送?！庇跁悦髡f。在上海中心大廈項目中，通過BIM實現(xiàn)的預(yù)制加工設(shè)計，是以深化設(shè)計階段所擁有的BIM模型為基礎(chǔ)，導(dǎo)入Autodesk Inventor軟件，通過必要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、機械設(shè)計以及歸類標(biāo)注、材料統(tǒng)計等工作，將BIM模型轉(zhuǎn)換為預(yù)制加工設(shè)計圖紙，指導(dǎo)工廠生產(chǎn)加工，在保證高品質(zhì)管道制作的前提下，減少現(xiàn)場加工的工作量。然后利用BIM模型進行工作面劃分，再通過BIM的材料統(tǒng)計功能，對單個工作區(qū)域的材料進行歸類統(tǒng)計，要求材料供應(yīng)商按統(tǒng)計結(jié)果將管道、配件分裝后送到材料配送中心。BIM模型的精確歸類統(tǒng)計大幅減少了材料發(fā)放審核的管理工作，有效控制了領(lǐng)用的誤差，減少了不必要的人員與材料的運輸成本。

　　BIM協(xié)同 綠色接力

　　早在項目的籌建階段，上海中心大廈的建設(shè)理念就已經(jīng)形成，即垂直城市的理念和綠色建筑的理念。其中的綠色，不僅是理念，更是從設(shè)計到施工再到未來運營的一個標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)顧建平介紹，上海中心大廈以體現(xiàn)人文關(guān)懷、強化節(jié)資高效、保障職能便捷為綠色建筑技術(shù)特色，以室內(nèi)環(huán)境達(dá)標(biāo)率100%、非傳統(tǒng)水源利用最大化、可再循環(huán)材料利用率超過10%、綠色施工和智能化物業(yè)管理為建設(shè)目標(biāo)，旨在建筑設(shè)計和運營階段成為國內(nèi)第一個在建筑全生命周期內(nèi)滿足中國綠色建筑三星級和美國LEED綠色建筑體系高級別認(rèn)證要求的超高層建筑。

柏慕聯(lián)創(chuàng)BIM技術(shù)服務(wù)

BIM設(shè)計 | BIM咨詢 | BIM培訓(xùn) | BIM人才

· 點亮建筑新夢想 ·

▼