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(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)、土建、安裝及材料使用等各方面的優(yōu)化和調(diào)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(shè)領(lǐng)域全面推進(jìn)該技術(shù)的應(yīng)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(fù)雜，圖紙數(shù)量超過(guò)15萬(wàn)張，如果依靠傳統(tǒng)的“角尺加圖紙”建筑工程模式，將對(duì)這一“超級(jí)工程”的設(shè)計(jì)、施工和管理提出巨大的挑戰(zhàn)。
2008年，項(xiàng)目尚處在方案設(shè)計(jì)的時(shí)候，在國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)無(wú)超高層項(xiàng)目案例可循的情況下，上海中心建設(shè)方決定將BIM引入設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)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(jù)上海中心大廈建設(shè)發(fā)展有限公司副總經(jīng)理葛清介紹，當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)人員主要是畫(huà)圖紙，施工單位習(xí)慣于按圖施工，“BIM技術(shù)的引入，使傳統(tǒng)的建筑工程行業(yè)與新興的信息技術(shù)結(jié)合，一開(kāi)始讓很多參建單位很不適應(yīng)，總有一些質(zhì)疑甚至反對(duì)的聲音。通過(guò)引導(dǎo)和堅(jiān)持，實(shí)現(xiàn)了依靠BIM技術(shù)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行全程管理?！?/span>
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(duì)項(xiàng)目成本、進(jìn)度計(jì)劃及質(zhì)量的直觀控制和管理。比如，大廈中用到的設(shè)備安裝可以通過(guò)BIM技術(shù)模擬出運(yùn)送的路徑，巧妙避開(kāi)樓層內(nèi)的梁、柱等結(jié)構(gòu)的影響。大廈內(nèi)使用了很多鋼構(gòu)件，形狀特別，相互之間又關(guān)系復(fù)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?！?/span>
上海中心大廈體量龐大，工程信息海量復(fù)雜，圖紙數(shù)量超過(guò)15萬(wàn)張?？苈?澎湃資料
找出“碰撞點(diǎn)”節(jié)約上億元
BIM這個(gè)功能強(qiáng)大的助手為上海中心大廈在設(shè)計(jì)、施工階段助推把關(guān)。BIM高精確度的運(yùn)算能力和高靈活度的參數(shù)化設(shè)計(jì)，幫助設(shè)計(jì)方實(shí)現(xiàn)了“上海中心”建筑創(chuàng)新性的旋轉(zhuǎn)上升的外形設(shè)計(jì)；提前發(fā)現(xiàn)并解決了復(fù)雜空間中存在的錯(cuò)、漏、碰、缺等問(wèn)題的“碰撞點(diǎn)”數(shù)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(jì)，保守估計(jì)可節(jié)約費(fèi)用超過(guò)1億元。
此外，在施工中，BIM為總包上海建工集團(tuán)相關(guān)單位和各主要分包單位提供了精確的數(shù)據(jù)，減少返工、節(jié)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(jié)”，對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)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(gòu)件重達(dá)100噸，鋼板最厚14厘米，結(jié)構(gòu)龐大，節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，控制變形難度高，安裝精度必須嚴(yán)格苛求。利用BIM的數(shù)據(jù)化技術(shù)，將預(yù)拼構(gòu)件控制截面的實(shí)際測(cè)量坐標(biāo)與提取的理論坐標(biāo)進(jìn)行比對(duì)，檢驗(yàn)接口部位的實(shí)際間隙是否符合規(guī)范要求，若數(shù)據(jù)超出規(guī)范要求時(shí)，可對(duì)超差部位進(jìn)行整改，從而達(dá)到實(shí)體預(yù)拼裝的效果。統(tǒng)計(jì)下來(lái)，鋼結(jié)構(gòu)的不必要浪費(fèi)量不超過(guò)2噸。
外幕墻安裝運(yùn)用BIM技術(shù)后，繪制加工圖效率提升200%，加工圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化效率提升50%，復(fù)雜構(gòu)件測(cè)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(xiàn)了全場(chǎng)僅需16個(gè)工人即可開(kāi)展的快速安裝。
在室內(nèi)裝飾方面，利用BIM技術(shù)，將工廠制造的裝飾構(gòu)件運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)拼裝，先進(jìn)的工業(yè)化理念提升了精準(zhǔn)度、提高了效率，更降低了成本和損耗。“上海中心”辦公部分內(nèi)部空間裝飾工業(yè)化率達(dá)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(jù)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(yīng)用于大廈的物業(yè)和運(yùn)營(yíng)管理。通過(guò)BIM的數(shù)字模型，可以便捷地對(duì)建筑物空間信息和設(shè)備材料的參數(shù)信息進(jìn)行查詢，比如：這個(gè)設(shè)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(zāi)害應(yīng)急方面，上海中心大廈也將利用BIM及相應(yīng)災(zāi)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(yīng)對(duì)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(xiàn)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(shù)字建筑”。
今后市重大工程將全部采用該技術(shù)
作為當(dāng)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(guó)領(lǐng)先地位，但也面臨著發(fā)展瓶頸。
上海建科工程咨詢有限公司總工程師周紅波表示，上海BIM技術(shù)的發(fā)展當(dāng)前主要問(wèn)題是在政策環(huán)境和相關(guān)基礎(chǔ)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(jìng)爭(zhēng)力的提升和智慧城市的建設(shè)?！?/span>
澎湃新聞?dòng)浾吡私獾?，上海市建委已出臺(tái)了關(guān)于推進(jìn)BIM技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)文件和要求。市建委負(fù)責(zé)人1月20日介紹，到2016年底，上海將基本形成BIM技術(shù)應(yīng)用的配套政策、標(biāo)準(zhǔn)和市場(chǎng)環(huán)境，主要設(shè)計(jì)、施工、咨詢服務(wù)和物業(yè)管理等單位普遍具備BIM技術(shù)應(yīng)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(bào)綠色建筑、市級(jí)及國(guó)家級(jí)優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)、施工等獎(jiǎng)項(xiàng)的工程，需實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、施工階段的BIM技術(shù)應(yīng)用。世博園區(qū)、虹橋商務(wù)區(qū)、國(guó)際旅游度假區(qū)、臨港地區(qū)、前灘地區(qū)和黃浦江兩岸等六大重點(diǎn)功能區(qū)域內(nèi)的上述工程，要全面應(yīng)用BIM技術(shù)。
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