文｜上海建工一建集團(tuán)有限公司 吳璇璇 韋曉娟 張曉莉 印家杰

建筑信息模型BIM（Building Information Modeling）或者建筑信息管理（Building Information Management）是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息作為基礎(chǔ)的三維建筑模型，通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物的真實(shí)信息。BIM不是指某一種軟件，而是一系列軟件和工作平臺(tái)。它具有信息完備性、信息一致性、 可視化、模擬性的特點(diǎn)。

一、BIM技術(shù)與上海中心

上海中心大廈項(xiàng)目的BIM應(yīng)用是集建模、檢測(cè)、計(jì)算、模擬、數(shù)據(jù)集成等工作的三維建筑信息管理工程。這項(xiàng)工作從方案設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、深化設(shè)計(jì)、制造、施工管理，一直覆蓋到后期運(yùn)營(yíng)的建筑全生命周期。

BIM幫助設(shè)計(jì)師將螺旋上升的幕墻系統(tǒng)進(jìn)行了精準(zhǔn)的定位，所有專業(yè)都在BIM平臺(tái)上共同工作。

BIM對(duì)施工圖有重要的作用，對(duì)于異型的建筑來(lái)說(shuō)，通常的二維設(shè)計(jì)手段是無(wú)法精準(zhǔn)定位。而上海中心更加復(fù)雜，利用AutodeskRevit軟件進(jìn)行建模，模型可以快速查找所有碰撞點(diǎn)，可以較好地解決了錯(cuò)、漏、碰、撞現(xiàn)象。

BIM是整個(gè)施工階段的重要工具，一設(shè)計(jì)BIM模型為基礎(chǔ)，通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，并且進(jìn)行歸類標(biāo)注和材料統(tǒng)計(jì)，就可以將BIM轉(zhuǎn)化為機(jī)械加工設(shè)計(jì)圖紙，用于指導(dǎo)工廠生產(chǎn)加工。

上海建工一建集團(tuán)裝飾施工中標(biāo)了商業(yè)觀光部分，BIM工作貫穿在全過(guò)程，中標(biāo)后設(shè)計(jì)師接收的是施工圖紙和BIM模型，深化施工圖紙過(guò)程中與土建安裝進(jìn)行協(xié)調(diào)，同時(shí)繪制BIM模型，施工圖和BIM模型交甲方、設(shè)計(jì)、監(jiān)理進(jìn)行會(huì)審確認(rèn)，設(shè)計(jì)變更時(shí)BIM模型同步進(jìn)行修改。確認(rèn)后的施工圖和BIM模型作為施工依據(jù)，廠商BIM模型進(jìn)行材料加工，現(xiàn)場(chǎng)安裝，輔助三維掃描技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和基層施工精度控制?？⒐D與竣工BIM模型一并提交備案。

二、上海中心室內(nèi)三維曲面造型的設(shè)計(jì)施工案例

1、波浪形造型

波浪造型吊頂布置在B2和B3層，沿著自動(dòng)扶梯伸展，吊頂?shù)耐瓿擅媸且粋€(gè)波浪起伏的曲面。條板中心線距離120mm，板厚30mm。每個(gè)條板單只達(dá)到9米長(zhǎng)，采用了型材拉伸工藝，用雕刻機(jī)二次切割。設(shè)計(jì)師用BIM制作了波浪表面，轉(zhuǎn)換成一片片二維CAD圖紙，每一片鋁板都有一張圖紙和編號(hào)，按照編號(hào)工廠加工運(yùn)輸安裝和安裝。

上海中心外景與中庭

波浪形造型效果和BIM模型

雙曲金屬板的效果和構(gòu)造

2、雙曲面金屬板

上海中心大廈B1層是等候觀光電梯區(qū)域，橢圓錐柱墻面為雙曲面，有透光效果，原設(shè)計(jì)此空間墻面和天花及柱身的材料為穿孔的GRG板。但是GRG材料本身的質(zhì)量較重，大面積的運(yùn)用安裝不便，增加大樓荷載，也不易于拆卸檢修，飾面在人流量巨大的地方不耐久。我們經(jīng)多種材料性能與安裝方式的對(duì)比，最終向設(shè)計(jì)方建議更改為沖孔金屬板建議得到采納。

每一塊板都是對(duì)縫，原計(jì)劃所有的孔洞也對(duì)齊，但由于從柱到頂放射不規(guī)則雙曲，孔洞對(duì)齊邏輯上會(huì)產(chǎn)生矛盾，后來(lái)改為隨機(jī)孔洞。

所有設(shè)計(jì)在BIM中進(jìn)行，包括板材分隔，廠家板材加工后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)初安裝，將有瑕疵的地方找出來(lái)，編好號(hào)碼，記錄修改意見(jiàn)，將板材全拆開(kāi)回工廠切割、焊接、打磨、上漆，然后回工地二次精準(zhǔn)安裝。

3、GRG自動(dòng)扶梯

地下二層商場(chǎng)通道中間的自動(dòng)扶梯，GENSLER設(shè)計(jì)公司提供效果圖和cad圖，飾面材料為GRG，我們通過(guò)BIM模型進(jìn)行建模與方案設(shè)計(jì)溝通并確認(rèn)初步效果。

由于這個(gè)自動(dòng)扶梯GRG造型三個(gè)面都是弧形的，它與天花及側(cè)板均無(wú)法完美收口。而且我們發(fā)現(xiàn)兩側(cè)的結(jié)構(gòu)留縫不對(duì)稱。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，等GRG安裝完畢后會(huì)與邊上的柱子有碰撞。歷時(shí)2個(gè)月的時(shí)間前后共修改BIM模型5次，調(diào)整造型逐步解決了上述的問(wèn)題。

這個(gè)GRG包覆的體量非常巨大，跨度有近8米，包括3部自動(dòng)扶梯和1部樓梯。其次所在的空間位置關(guān)系非常復(fù)雜。這個(gè)垂直空間是從地下三層一直挑空到地下一層，而且上下兩層之間自動(dòng)扶梯走向又是錯(cuò)位的,沒(méi)有支撐點(diǎn)來(lái)受力。我們將原設(shè)計(jì)GRG材料8mm的厚度增加到15mm以保障強(qiáng)度，并計(jì)算出GRG的自重約10噸。考慮選用200×100×10的工字鋼為主結(jié)構(gòu)斜向布置，40×60的鍍鋅方鋼為次結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀布置。測(cè)算出飾面與基層的總重量，報(bào)設(shè)計(jì)院結(jié)構(gòu)荷載審核通過(guò)。

技術(shù)方案確認(rèn)后，廠家進(jìn)行BIM加工圖制作，將整個(gè)模型分解為53個(gè)規(guī)格，共計(jì)81片，并進(jìn)行編號(hào)。最終效果得到了設(shè)計(jì)方和業(yè)主方的認(rèn)可。

從方案設(shè)計(jì)到施工圖設(shè)計(jì)以及加工生產(chǎn)都在BIM系統(tǒng)中完成。

結(jié)束語(yǔ)：

建造高樓大廈的方法正在上海悄然改變，BIM技術(shù)可以促進(jìn)建筑專業(yè)人員協(xié)同工作、提高溝通效率，它將人員、系統(tǒng)和實(shí)踐全部集成到一個(gè)流程中，并且可以用于設(shè)計(jì)、制造和施工等階段，為項(xiàng)目增加價(jià)值，包括縮短工期、減少浪費(fèi)和提升質(zhì)量?？傊?，BIM技術(shù)的價(jià)值在于完善了整個(gè)建筑行業(yè)各個(gè)管理系統(tǒng)和工作流程間的多項(xiàng)溝通和多維交流，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全生命周期的信息化管理。BIM技術(shù)在上海中心建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，產(chǎn)生了巨大社會(huì)影響力，必將引領(lǐng)建設(shè)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步！