上海中心用三維模擬技術(shù)取代15萬(wàn)圖紙，將推至全市重大工程
建造高樓大廈的方法正在上海悄然改變，不是“角尺加圖紙”，而是利用BIM技術(shù)（Building Information Model建筑信息模型）通過(guò)三維模型模擬出建筑物所具有的真實(shí)信息，實(shí)現對設計、土建、安裝及材料使用等各方面的優(yōu)化和調整。
澎湃新聞（www.thepaper.cn）1月20日從上海市建委獲悉，由于BIM技術(shù)具有可視化、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性等特點(diǎn)，能明顯提高工程的管理水平和投資效益，上海將在工程建設領(lǐng)域全面推進(jìn)該技術(shù)的應用。
BIM技術(shù)等于15萬(wàn)余張圖紙
上海中心大廈體量龐大，工程信息海量復雜，圖紙數量超過(guò)15萬(wàn)張，如果依靠傳統的“角尺加圖紙”建筑工程模式，將對這一“超級工程”的設計、施工和管理提出巨大的挑戰。
2008年，項目尚處在方案設計的時(shí)候，在國內建筑行業(yè)無(wú)超高層項目案例可循的情況下，上海中心建設方決定將BIM引入設計、施工、運營(yíng)的全過(guò)程，使得工程質(zhì)量、進(jìn)度、造價(jià)均得到有效控制。
據上海中心大廈建設發(fā)展有限公司副總經(jīng)理葛清介紹，當時(shí)設計人員主要是畫(huà)圖紙，施工單位習慣于按圖施工，“BIM技術(shù)的引入，使傳統的建筑工程行業(yè)與新興的信息技術(shù)結合，一開(kāi)始讓很多參建單位很不適應，總有一些質(zhì)疑甚至反對的聲音。通過(guò)引導和堅持，實(shí)現了依靠BIM技術(shù)對項目進(jìn)行全程管理。”
利用BIM技術(shù)讓各參建單位的工作狀態(tài)在一個(gè)完整的建筑信息模型中一目了然，從而有效幫助了上海中心對項目成本、進(jìn)度計劃及質(zhì)量的直觀(guān)控制和管理。比如，大廈中用到的設備安裝可以通過(guò)BIM技術(shù)模擬出運送的路徑，巧妙避開(kāi)樓層內的梁、柱等結構的影響。大廈內使用了很多鋼構件，形狀特別，相互之間又關(guān)系復雜，在圖紙上看不明白的時(shí)候，施工人員也會(huì )提出：“直接用BIM看吧。”
上海中心大廈體量龐大，工程信息海量復雜，圖紙數量超過(guò)15萬(wàn)張。寇聰 澎湃資料
找出“碰撞點(diǎn)”節約上億元
BIM這個(gè)功能強大的助手為上海中心大廈在設計、施工階段助推把關(guān)。BIM高精確度的運算能力和高靈活度的參數化設計，幫助設計方實(shí)現了“上海中心”建筑創(chuàng )新性的旋轉上升的外形設計；提前發(fā)現并解決了復雜空間中存在的錯、漏、碰、缺等問(wèn)題的“碰撞點(diǎn)”數超過(guò)10萬(wàn)個(gè)，按單個(gè)碰撞點(diǎn)平均單價(jià)1000元左右計，保守估計可節約費用超過(guò)1億元。
此外，在施工中，BIM為總包上海建工集團相關(guān)單位和各主要分包單位提供了精確的數據，減少返工、節省材料。上海中心大廈的鋼材使用超過(guò)10萬(wàn)噸，從上到下有8道巨型桁架層，其作用如同竹子的“竹節”，對結構穩定至關(guān)重要。每道桁架層由兩層高的伸臂桁架、環(huán)帶桁架和樓面桁架組成，單根構件重達100噸，鋼板最厚14厘米，結構龐大，節點(diǎn)復雜，控制變形難度高，安裝精度必須嚴格苛求。利用BIM的數據化技術(shù)，將預拼構件控制截面的實(shí)際測量坐標與提取的理論坐標進(jìn)行比對，檢驗接口部位的實(shí)際間隙是否符合規范要求，若數據超出規范要求時(shí)，可對超差部位進(jìn)行整改，從而達到實(shí)體預拼裝的效果。統計下來(lái)，鋼結構的不必要浪費量不超過(guò)2噸。
外幕墻安裝運用BIM技術(shù)后，繪制加工圖效率提升200%，加工圖數據轉化效率提升50%，復雜構件測量效率提高10%。不僅20000多塊玻璃幕墻板塊安裝后沒(méi)有一塊返工外，還實(shí)現了全場(chǎng)僅需16個(gè)工人即可開(kāi)展的快速安裝。
在室內裝飾方面，利用BIM技術(shù)，將工廠(chǎng)制造的裝飾構件運到現場(chǎng)拼裝，先進(jìn)的工業(yè)化理念提升了精準度、提高了效率，更降低了成本和損耗。“上海中心”辦公部分內部空間裝飾工業(yè)化率達到85％。同樣的超高樓裝飾工程，平均每平方米都超過(guò)1.2個(gè)工日，但上海中心還不到0.9個(gè)。
據悉，上海中心大廈竣工后，通過(guò)BIM建立起來(lái)的建筑信息模型，還將延伸應用于大廈的物業(yè)和運營(yíng)管理。通過(guò)BIM的數字模型，可以便捷地對建筑物空間信息和設備材料的參數信息進(jìn)行查詢(xún)，比如：這個(gè)設備最初由誰(shuí)生產(chǎn)、誰(shuí)安裝、使用的材料及更換記錄等，便于開(kāi)展檢修，及時(shí)解決突發(fā)故障。在災害應急方面，上海中心大廈也將利用BIM及相應災害分析模擬軟件，提供給救援人員緊急狀況點(diǎn)的完整信息，以提高突發(fā)狀況應對措施。
葛清表示，上海中心大廈正在努力從建筑信息模型，逐步實(shí)現建筑信息制造（Building Information Manufacture）、直至建筑信息管理（Building Information Management），打造全生命周期的“數字建筑”。
今后市重大工程將全部采用該技術(shù)
作為當前建筑業(yè)前瞻性技術(shù)之一，目前上海在軌道交通、周家嘴路隧道、北橫通道中已開(kāi)始使用BIM技術(shù)，技術(shù)水平處于全國領(lǐng)先地位，但也面臨著(zhù)發(fā)展瓶頸。
上海建科工程咨詢(xún)有限公司總工程師周紅波表示，上海BIM技術(shù)的發(fā)展當前主要問(wèn)題是在政策環(huán)境和相關(guān)基礎性技術(shù)的掌握和推廣方面，如果不能突破，不僅制約上海的BIM技術(shù)發(fā)展，也會(huì )拖累上海建筑業(yè)核心競爭力的提升和智慧城市的建設。”
澎湃新聞?dòng)浾吡私獾剑虾Ｊ薪ㄎ殉雠_了關(guān)于推進(jìn)BIM技術(shù)應用的相關(guān)文件和要求。市建委負責人1月20日介紹，到2016年底，上海將基本形成BIM技術(shù)應用的配套政策、標準和市場(chǎng)環(huán)境，主要設計、施工、咨詢(xún)服務(wù)和物業(yè)管理等單位普遍具備BIM技術(shù)應用能力。
從2017年起，全市投資額1億元以上或單體建筑面積2萬(wàn)平方米以上的政府投資工程、市重大工程，申報綠色建筑、市級及國家級優(yōu)秀勘察設計、施工等獎項的工程，需實(shí)現設計、施工階段的BIM技術(shù)應用。世博園區、虹橋商務(wù)區、國際旅游度假區、臨港地區、前灘地區和黃浦江兩岸等六大重點(diǎn)功能區域內的上述工程，要全面應用BIM技術(shù)。
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