打造世博會(huì)能量魔盒BIM引領(lǐng)綜合項(xiàng)目交付時(shí)代

◎ 中建國(guó)際設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司

位于上海世博會(huì)浦西企業(yè)館園區(qū)（D11片區(qū)）的國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館面積4000平方米，展館地上部分是企業(yè)展館，而地下部分則是110千伏蒙自變電站，它承擔(dān)著為園區(qū)和場(chǎng)館供電的任務(wù)，被譽(yù)為上海世博會(huì)“能量之心”，同時(shí)也是國(guó)家電網(wǎng)公司的首個(gè)“智能電網(wǎng)示范區(qū)”。

這座場(chǎng)館的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)是曾設(shè)計(jì)過(guò)國(guó)家游泳中心（水立方）的中建國(guó)際設(shè)計(jì)（下簡(jiǎn)稱CCDI）團(tuán)隊(duì)，建筑師們延續(xù)了對(duì)“水立方”的情感，把這座方方正正的場(chǎng)館稱之為“電立方”?！半娏⒎健钡拇竽憚?chuàng)意在于在場(chǎng)館中央制造出了一個(gè)懸浮的能量“魔盒”，并大量運(yùn)用了六面式大體量LED屏展示方式。作為整個(gè)展館建筑的主體部分，白天，“魔盒”光影流動(dòng)，呈現(xiàn)智能電網(wǎng)帶來(lái)的生活暢想；夜晚，它被突然“點(diǎn)亮”，星光迸射，在世博的夜空中耀眼生輝。

從整體外觀設(shè)計(jì)上看，國(guó)家電網(wǎng)館是由覆滿網(wǎng)格的兩側(cè)建筑，支撐起一個(gè)流光溢彩的透明晶體“魔盒”。其中，展館兩側(cè)網(wǎng)格狀的肌理粗細(xì)交錯(cuò)、虛實(shí)相間，是城市網(wǎng)絡(luò)肌理和供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的藝術(shù)融合。

BIM：“魔盒”的制造秘方

領(lǐng)銜國(guó)家電網(wǎng)館建筑設(shè)計(jì)的是包攬了水立方等6個(gè)奧運(yùn)場(chǎng)館的著名設(shè)計(jì)師趙小鈞先生，在他看來(lái)，“環(huán)保、節(jié)能、親民”是CCDI傾注在此次展館設(shè)計(jì)中的全新建筑氣質(zhì)。

例如，在參觀舒適度方面，CCDI設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)特地查閱了上海市的歷史氣候數(shù)據(jù)，結(jié)果不容樂(lè)觀：世博會(huì)展示期5月1日至10月31日總計(jì)184天，按每日9:00—18:00有太陽(yáng)直射考慮，共計(jì)1840小時(shí)。這種情況下，不滿足舒適小時(shí)將會(huì)達(dá)到901小時(shí)左右，為世博期間小時(shí)數(shù)的20%。

為此，國(guó)家電網(wǎng)館的建筑設(shè)計(jì)充分利用了魔盒及建筑架空，形成建筑自有的遮陽(yáng)區(qū)，提高人員等候區(qū)域的舒適度，就算在完全無(wú)風(fēng)的日子里也可利用增強(qiáng)型通風(fēng)系統(tǒng)，加熱建筑天井上部空氣，形成生態(tài)的自然增強(qiáng)撥風(fēng)。

傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)只是注重于物理空間層面，缺乏在溫度、光照、通風(fēng)、人流預(yù)測(cè)等方面的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)師只能靠自己的經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行舒適度的改善提升。CCDI建筑數(shù)字化業(yè)務(wù)部經(jīng)理過(guò)俊表示：“通過(guò)BIM，設(shè)計(jì)師將建筑性能化分析放在設(shè)計(jì)前期來(lái)完成，而不是像過(guò)去那樣放到設(shè)計(jì)后期去驗(yàn)證，這使得設(shè)計(jì)出來(lái)的建筑更加符合綠色建筑的要求，更加適合業(yè)主的運(yùn)營(yíng)需求。當(dāng)然，這在BIM被引入之前，借助傳統(tǒng)的CAD軟件很難實(shí)現(xiàn)?！?/p>

BIM（Building Information Modeling），即建筑信息模型，自2002年被提出以來(lái)，已在工程建設(shè)行業(yè)引發(fā)了史無(wú)前例的徹底變革。BIM利用數(shù)字建模軟件，把真實(shí)的建筑信息參數(shù)化、數(shù)字化以后形成一個(gè)模型，以此為平臺(tái)，從設(shè)計(jì)師、工程師一直到施工單位和物業(yè)管理方，都可以進(jìn)行信息的共享和改進(jìn)。

正是借助BIM的平臺(tái)作用，一個(gè)更為節(jié)能與安全的“魔盒”才呈現(xiàn)在世人面前。按照世博會(huì)的應(yīng)急安全要求，國(guó)家電網(wǎng)館必須能夠在較短的時(shí)間內(nèi)將館內(nèi)約1300人及時(shí)疏散出去?！敖柚鶥IM技術(shù)，我們可以對(duì)人流的疏散進(jìn)行直觀的模擬，并推算所需要的時(shí)間，由此可以在出入口位置、電梯數(shù)量等多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的設(shè)計(jì)?！盋CDI結(jié)構(gòu)事業(yè)部上海區(qū)域總經(jīng)理薛萬(wàn)里表示，“要是沒(méi)有BIM，這些是很難實(shí)現(xiàn)的。”

世博會(huì)國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)師陳宇表示，針對(duì)展館的設(shè)計(jì)，CCDI做了多輪的設(shè)計(jì)方案，基本上都可以依靠Autodesk Revit軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，“還沒(méi)有碰到BIM實(shí)現(xiàn)不了的設(shè)計(jì)思路和理念”。

綜合項(xiàng)目交付模式的新探索

在這個(gè)幾乎是國(guó)際一流品牌構(gòu)建的豪華艦隊(duì)中，有設(shè)計(jì)方、施工方以及后期的運(yùn)營(yíng)方，這種被稱為“綜合項(xiàng)目交付”的項(xiàng)目管理方式，一改以往工程建設(shè)業(yè)傳統(tǒng)的分段項(xiàng)目管理模式，實(shí)現(xiàn)了各方在切實(shí)成效、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)和回報(bào)分享方面的新探索。

“國(guó)內(nèi)目前還幾乎沒(méi)有這種交付方式。以前一個(gè)建筑項(xiàng)目完成后，后期總要進(jìn)行大量的修改，這是一種能源的浪費(fèi)?！盋CDI北京區(qū)域副總經(jīng)理、BIM產(chǎn)品經(jīng)理弋洪濤表示，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初就把后期的運(yùn)營(yíng)商引進(jìn)過(guò)來(lái)，設(shè)計(jì)布局就可以不需要做太多的返工，國(guó)家電網(wǎng)館的設(shè)計(jì)及建設(shè)縮短了1/3到1/4，并大量減低了能耗。據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)，美國(guó)的商用和住宅建筑業(yè)年消耗40%的總能源，其中包括70%的電力、40%的原材料和12%的淡水，排放出30%的溫室氣體，并且產(chǎn)生1.3億噸量的施工和拆毀施料。而中國(guó)建筑業(yè)目前的能耗水平，明顯要高于此。

在弋洪濤看來(lái)，BIM是涉及咨詢、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等項(xiàng)目全生命周期的有效平臺(tái)和工具，應(yīng)用越多，省得越多，附加值越大。比如，BIM可以用一種可視化的方式，將整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程以三維方式呈現(xiàn)出來(lái)，使得各方獲得直觀的項(xiàng)目信息，并可以圍繞同一個(gè)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。

“在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們會(huì)利用Autodesk Revit軟件進(jìn)行碰撞測(cè)試，從而有效避免‘錯(cuò)漏碰缺’的情況出現(xiàn)?！笔啦?huì)國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館機(jī)電專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人董禮汀表示，世博工程工期較為緊張，牽扯到眾多的供應(yīng)商和施工單位，一旦設(shè)計(jì)有所調(diào)整，BIM可以在三維模型中實(shí)現(xiàn)及時(shí)的調(diào)整，而這個(gè)接近于實(shí)際施工情況的數(shù)字模型，可以為各方提供明確的調(diào)整信息。

CCDI上海區(qū)域建筑數(shù)字化業(yè)務(wù)部BIM主管趙斌也表示，在數(shù)字建模的過(guò)程中，CCDI也嘗試過(guò)其他的軟件，但最終還是覺(jué)得Autodesk Revit軟件比較順手，“它最大的特點(diǎn)是在模型搭建出來(lái)之后，其平面命令分析是雙向聯(lián)動(dòng)的，任何一個(gè)平面或者其他視圖當(dāng)中的簡(jiǎn)單修改，關(guān)聯(lián)的視窗中的圖紙會(huì)自動(dòng)進(jìn)行更新。這極大減少我們圖紙的改動(dòng)量，是非常有用的一個(gè)工具?！?/p>

BIM引領(lǐng)建筑業(yè)新變革

作為CCDI的BIM整體推進(jìn)的負(fù)責(zé)人，弋洪濤將國(guó)家電網(wǎng)館的項(xiàng)目視為CCDI推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈變革的新契機(jī)。BIM首先解決了展館高難度的設(shè)計(jì)難題——展館與“水立方”一樣同是鋼結(jié)構(gòu)形式，但多種復(fù)雜的功能與格局要高度濃縮在四千平米的建筑中，難度非常之高。更重要的意義在于，CCDI實(shí)現(xiàn)了BIM在整個(gè)項(xiàng)目全生命周期管理的覆蓋，實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程的項(xiàng)目交付，而這將是中國(guó)建筑業(yè)未來(lái)的走向。

CCDI最早是以建筑設(shè)計(jì)為主營(yíng)業(yè)務(wù)，但隨著公司的發(fā)展，立足于提供從咨詢策劃、方案、初設(shè)、施工圖到項(xiàng)目管理綜合解決方案的全面服務(wù)，已經(jīng)成為CCDI的新目標(biāo)。而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須有一個(gè)基礎(chǔ)的信息平臺(tái)——BIM。

2003年起，CCDI就進(jìn)行了BIM推進(jìn)的嘗試：在水立方的項(xiàng)目中，利用BIM在短時(shí)間內(nèi)完成了復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)的空間定位；在天津郵輪港碼頭項(xiàng)目中，BIM的多專(zhuān)業(yè)協(xié)同、三維管件的綜合與碰撞檢查等功能得以展現(xiàn)；在南昌機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目中，CCDI開(kāi)始第一次提供純粹的BIM咨詢服務(wù)……

實(shí)際上，CCDI的戰(zhàn)略定位已經(jīng)不僅僅在于建筑設(shè)計(jì)這一傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，而是在整個(gè)建設(shè)行業(yè)的前后范疇內(nèi)進(jìn)行深度的延伸，這將是新業(yè)務(wù)的強(qiáng)力增長(zhǎng)點(diǎn)。“未來(lái)BIM會(huì)帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，業(yè)主、設(shè)計(jì)公司、施工單位、材料供應(yīng)商、物業(yè)管理公司將由BIM連接起來(lái)，這將是建筑行業(yè)的新變革?！边闈硎尽?/p>