將於2015年年中竣工營運的「綠色垂直城市」上海中心大廈,是上海市應用BIM技術的代表性專案之一。作為舉世矚目的超高層建築,上海中心在設計施工難度的龐大現實下,依然保障了2008年建設之初制定的工期及預算,所依靠的就是BIM技術的研發與廣泛應用。

 

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上海是中國最早應用BIM技術的城市之一,自2008年起經過7年的發展,在BIM技術的研發應用方面得到長足的進步,在提升建築業勞動生產率、進行產業結構升級和建設智慧城市方面取得豐碩成果,技術水準處於全國領先地位。

 

標杆專案帶動前沿技術發展

作為舉世矚目的超高層建築,上海中心在設計施工難度巨大的現實下依然保障了2008年建設之初制定的工期及預算,所依靠的就是BIM技術的研發與廣泛應用。

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上海中心大廈建設發展有限公司副總經理兼總工程師葛清介紹:「上海中心體積龐大,工程資訊海量複雜,施工圖數量超過一萬張,深化圖紙數量超過十五萬張。如果依靠傳統的「角尺加圖紙」建築工程模式,將對這一超級工程的設計、施工和管理提出巨大的挑戰。」2008年當專案尚處在方案設計的時候,在國內建築行業對BIM缺乏認識,更無超高層專案案例可循的情況下,上海中心超前思考,分析研究國外成功案例。經過多次論證,決定將BIM引入上海中心的設計、施工、運營的全生命週期,並首次在專案承發包過程的合同條款中加入技術要求,以約束承包商必須在專案中應用BIM技術。正是這種運作最終形成了「以建設單位為主導,參建單位共同參與的基於BIM技術的精益化管理」的創新管理模式。

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從專案設計開始,BIM技術就為上海中心把好了第一關,其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 ─ 美國GENSLER事務所實現上海中心建築的創新外形;BIM三維視覺化設計幫助同濟大學設計院實現高效出圖,從設計源頭避免了複雜空間中大量錯、漏、碰、缺等問題。葛清介紹,運用BIM技術在上海中心專案中提前發現並解決的碰撞點數超過10萬個,按單個碰撞點平均返工費用1000元左右計算,保守估計可節約建設費用至少超過1億元。

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在施工階段,BIM為總包公司 ─ 上海建工集團相關單位和各主要分包單位提供了精確的資料,減少返工、節省材料。以鋼結構為例,上海中心大廈從上到下有八道巨型桁架層,其作用如同竹子的「竹節」,對結構穩定至關重要。建設單位利用BIM的數位化技術,將預拼構件的控制截面的實際測量座標與提取的理論座標進行比對,檢驗介面部位的實際間隙是否符合規範要求,若資料超出規範要求時,對超差部位進行整改,從而達到實體預拼裝的效果。統計下來,鋼結構的無必要浪費量僅僅不到2噸。

上海中心竣工後,通過BIM建立起來的建築資訊模型,還將延伸應用於大廈的物業和運營管理。特別是在災害應急方面,上海中心也將利用BIM及相應災害分析類比軟體,制定避免災害發生的措施。當災害發生後,BIM模型可以提供救援人員緊急狀況點的完整資訊,有效提高突發狀況應對措施。

葛清表示:「BIM的出現,使我們日常工作的技術手段發生了改變,從而使工作流程和工作方法發生了改變,更重要的是帶來了思維方式的轉變。」上海中心專案不但取得了大量BIM技術應用的科研成果,積累了寶貴經驗,培養了一批實戰型人才,隨著專案臨近結束,上海中心亦開始積極尋求業務創新,現已承接國內外多個代建專案,進行專業化的管理輸出,並提供BIM專業諮詢服務。

 

制度保障促進技術創新

除了上海中心專案外,在世博園區、中國博覽會會展中心、迪士尼等專案上的BIM應用,為上海市基本建立起利用BIM提高建設管理效率的實踐體系;浦東機場利用BIM改進機場運營管理的實踐探索,作為這一領域少有的創新嘗試,對於今後建立建築運營領域的核心技術優勢起到重要作用。然而需要注意的是,BIM技術在快速發展的同時也遇到瓶頸,尤其是在政策環境和基礎性支撐技術兩方面。

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為了從制度層面促進新技術健康發展,《關於在本市推進建築資訊模型技術應用的指導意見》內容明確提出:到2016年底,基本形成滿足BIM技術應用的配套政策、標準和市場環境;到2017年,市規模以上政府投資工程全部應用BIM技術,規模以上社會投資工程普遍應用BIM技術。這一指導思想和原則契合了BIM發展的內生需要,解決在中國BIM技術應用中普遍存在的受制於上位法和建造模式的制約。

此外要加快制定配套的技術標準,並在引進整合創新基礎上,研發具有自主智慧財產權的BIM軟體和應用技術。這一要求直接指向當前BIM技術發展的兩大基礎性瓶頸:參數化構件、資訊交互性。BIM技術應用之所以其效率效益不彰,模型難於縱向傳遞,很大原因在於可供社會共用使用的參數化構件不足,其根本性原因在於產品模型的生命週期資訊未能標準化地根據需要約定其內容、格式、歸類和編碼。由於此類知識和資訊零散地分佈在各行各業和各個階段中,因此單由個別企業牽頭整合難度較大,需要政府和行業挺身而出,整合各方資源進行深入研究。未來,上海將進一步由政府通過工程試點和技術研發工作解決BIM技術應用和推廣的基礎性問題和政策環境建設問題,同時由市場決定BIM價值和技術發展的方向,充分發揮BIM技術在促進社會合作、提升資源利用效率方面的巨大潛能。
 

文章轉載 | 中國BIM門戶
編輯 | 黃朝雍(Eric Huang)

 

對岸的高層樓宇與特殊造型的建築專案猶如雨後春筍般冒出,設計院也積極提出辦法,規定、鼓勵導入BIM以提升整體工程品質,BIM技術也協助節約了許多的設計變更成本。SOHO中國 潘石屹董事長曾透露,總建築面積為33萬平方米的「銀河SOHO」在導入BIM後,以36個月的工期內完工,與一般的公共建築造價相比省下了37%的造價,這數據是不是很誘人呀… BIM是一個可視度非常高的整合,只有在專案全生命週期中得到應用,才能體現其最大應用,與其他系統結合後可大幅提升原有系統的應用程度。透過將定位系統、資訊系統等包含進來,就可以創造更多更有價值的用戶體驗,而隨著BIM技術更廣泛的應用,必將為更多的建築管理者提供更好的管理手段與體驗。

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