BIM架起上海市地標(biāo)
——記上海中心大廈與歐特克公司的跨國“聯(lián)姻”

◎ 本刊記者 于巧稚

上海中心高達(dá)632米，在設(shè)計之初，632米并不是一個難以逾越的高度，但是由于上海中心的特殊位置——它的高度、造型必須要與經(jīng)貿(mào)、環(huán)球相協(xié)調(diào)，設(shè)計隊伍基于各種因素，將上海中心定格為632米。上海中心面臨的挑戰(zhàn)并不是它632米的高度，而是它的科技含量，希望以此在建筑領(lǐng)域帶來一場革命性的改變。

在上海的陸家嘴經(jīng)濟(jì)中心，一座亞洲最高的建筑即將拔地而起，它就是上海未來的標(biāo)志性建筑——上海中心。這種劃時代的建筑將貫徹節(jié)能、綠色、環(huán)保的設(shè)計理念，并將成為國際建筑業(yè)的綠色標(biāo)桿。

挑戰(zhàn)：設(shè)計高科技的地標(biāo)建筑

上海中心高達(dá)632米，在設(shè)計之初，632米并不是一個難以逾越的高度，但是由于上海中心的特殊位置——它的高度、造型必須要與經(jīng)貿(mào)、環(huán)球相協(xié)調(diào)，設(shè)計隊伍基于各種因素，將上海中心定格為632米。

上海中心面臨的挑戰(zhàn)并不是它632米的高度，而是它的科技含量，希望以此在建筑領(lǐng)域帶來一場革命性的改變。上海中心僅綠色方面的技術(shù)就涉及49項，并將它們進(jìn)行合理綜合運(yùn)用?！拔覀儾桓市幕ㄟ@么多錢再去建造一棟僅比其它樓宇高一點的建筑?！鄙虾Ｖ行拇髲B建設(shè)發(fā)展有限公司總經(jīng)理顧建平說。

上海中心可謂是一個垂直的城市，將這棟樓宇放下來就是一個城市街道，無論是電梯配置、人員配置還是活動配置相對獨立。樓宇每隔一段就有餐廳、咖啡廳、小超市等，“相當(dāng)于一個街坊?！边@些在設(shè)計理念中都需要體現(xiàn)出來。

在設(shè)計之初，人們對這一超高建筑有一種質(zhì)疑——這棟建筑是否是綠色的。設(shè)計公司嚴(yán)格按照中國綠色三星級的標(biāo)準(zhǔn)LEED進(jìn)行設(shè)計。同時，這棟樓宇并不是一個冷冰冰的建筑，在設(shè)計時，希望這一樓宇是一個文化標(biāo)志，包含了上海文化、海派文化，這樣一棟有文化底蘊(yùn)，有生命力的樓宇能吸引更多的人接近它，享受這里的生活。

上海新地標(biāo)的全新的功能，給設(shè)計團(tuán)隊提出了挑戰(zhàn)：如何才能將這一建筑精準(zhǔn)的設(shè)計出來達(dá)到期望的目標(biāo)？

解決方案：選用BIM技術(shù)搭建上海地標(biāo)

BIM為這些精準(zhǔn)的計算提供了精確的信息。

與歐特克公司合作，運(yùn)用BIM技術(shù)為上海市地標(biāo)成功建設(shè)提供了必要的保證。“運(yùn)用BIM技術(shù)的成本要高于預(yù)算的5%-10%?！鳖櫧ㄆ秸f，BIM的投入肯定會比不采用綠色技術(shù)來設(shè)計地標(biāo)的成本要高，但是在運(yùn)營中將會節(jié)約很多成本，“節(jié)約能源降低能耗是對環(huán)境的保護(hù)，是對后代子孫負(fù)責(zé)任的事情，因此很難用數(shù)字描述。”

在上海中心整個項目的全生命周期中，BIM系統(tǒng)的觸角無處不在——從項目的概念設(shè)計、方案設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計、施工配合、運(yùn)營直至后期的維修或者是拆除整個生命周期。BIM 系統(tǒng)將業(yè)主、設(shè)計方、建造方緊密的結(jié)合起來，有效搭建良好的溝通平臺，避免了信息孤島的存在。

設(shè)計師應(yīng)用BIM系統(tǒng)進(jìn)行空間推敲，同時通過BIM 模型，任意生產(chǎn)想要的平面、剖面、軸側(cè)、透視。

目前上海中心在出圖時，很多局部，特別是設(shè)備層以及地下室的機(jī)房等很多關(guān)鍵的部分，關(guān)系復(fù)雜的地方，都是先出三維再形成二維，用三維形成平面圖，三維建模后形成的剖面圖，并能隨意形成二維圖紙。

同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計研究院常務(wù)副院長王健對此項目的興奮溢于言表，“在這么復(fù)雜的工程當(dāng)中，很多碰撞檢測在出圖中容易忽略漏掉。應(yīng)用了三維設(shè)計之后，這種疏忽能降到最小，甚至可以全部消滅掉?！?/p>

上海中心的設(shè)備層的圖紙很復(fù)雜。嚴(yán)格講，設(shè)備層是一個利用空間和設(shè)備層的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，設(shè)備層由大量鋼結(jié)構(gòu)形成，形狀又非常復(fù)雜。在設(shè)計時由設(shè)備人員先用二維進(jìn)行設(shè)計，卻無法做出來，之后由設(shè)計人員和BIM小組人員先用三維來做，才得以實現(xiàn)。

三維設(shè)計在上海中心設(shè)計過程當(dāng)中的應(yīng)用僅僅只是走出了第一步，接下來的施工單位、供應(yīng)商、申報單位齊心協(xié)力，才能在原有模型的基礎(chǔ)上越做越好，最后形成上海中心BIM系統(tǒng)真正的運(yùn)用。

設(shè)計地標(biāo)性建筑物可以使一座城市或一個城鎮(zhèn)給人留下深刻的印象。當(dāng)人們想到悉尼歌劇院、帝國大廈或金門大橋，那么，這些影像可使人的腦海中浮現(xiàn)出幾乎整座城市。而這正是上海中心嘗試通過這個開發(fā)項目做到的一點，目的是要引起人們對上海的關(guān)注，引領(lǐng)上海文化。

BIM是一種理念也是一個過程，促使設(shè)計人員在整個設(shè)計過程中使設(shè)計具有綠色的環(huán)保概念。歐特克工程建設(shè)行業(yè)中國區(qū)總監(jiān)李邵建說道：“首先要有綠色目標(biāo)，設(shè)定目標(biāo)后，不能只是一個口號，要考慮用什么手段實現(xiàn)綠色設(shè)計。在當(dāng)今環(huán)境下，手段就是技術(shù)的流程。”BIM就為設(shè)計者創(chuàng)造了一個技術(shù)平臺，BIM平臺并不只是一個可視化的平臺，其中還包括了建筑行業(yè)中精確化的建筑信息，當(dāng)設(shè)計人員需要進(jìn)行節(jié)能分析的時候，就可以用想用的節(jié)能系統(tǒng)軟件將BIM模型創(chuàng)建的模型導(dǎo)入進(jìn)行分析，計算這個設(shè)計是不是綠色設(shè)計，有了綠色設(shè)計才會有綠色項目，才會有綠色施工以及建成之后的綠色維護(hù)。BIM是一個過程，通過精細(xì)化的設(shè)計和施工，可以減少材料的浪費。

趨勢：BIM應(yīng)用于城市建設(shè)是未來

在我國2006年到2020年中長期發(fā)展規(guī)劃中，首次將城鎮(zhèn)化與城市發(fā)展提到國家層面上。這就顛覆了傳統(tǒng)對城市建設(shè)以及建筑業(yè)中鋼筋水泥低技術(shù)含量的認(rèn)識，科技應(yīng)用于建筑業(yè)是不可阻擋的趨勢。

中國建筑科學(xué)院建筑工程軟件研究所副所長李云貴提到：中國城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，在過去的20年當(dāng)中，我國城市化率從17.92%到45.68%，以接近每年一個百分點的速度在提高。到2008年，全國城鎮(zhèn)人口已經(jīng)達(dá)到了六億多，每年有近1800萬的人口從農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市。在未來的十年，城鎮(zhèn)化水平要達(dá)到57%左右，城鎮(zhèn)總?cè)丝趯⑦_(dá)到八億以上，城市需要不斷擴(kuò)大，需要持續(xù)建設(shè)。

我國正處于城市化進(jìn)程中，這就意味著要建造更多的建筑，然而我國的土地資源是有限的，因此超高層建筑是具有市場和經(jīng)濟(jì)意義的。

BIM管理專家何關(guān)培在談及BIM對建筑業(yè)的意義時談到，目前建筑業(yè)存在57%的浪費，而在同樣的發(fā)展階段制造業(yè)的數(shù)據(jù)是26%，二者相差31%，是極大的浪費。美國一直在做BIM標(biāo)準(zhǔn)，并以BIM為核心的建筑業(yè)信息化工作作為目標(biāo)，截至2020年，美國的建筑業(yè)將每年節(jié)約2000億美元。中國還沒有類似的數(shù)據(jù)，但是有一點是肯定的，我們的建筑只有30年，而英國的是132年，美國的是74年，如果我國的建筑業(yè)效率能達(dá)到美國，我國的浪費將是發(fā)達(dá)國家的3-4倍。

CAD技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用了二十多年，雖然取得了很好的效果，但是還有很多工作需要做。過去設(shè)計人員主要在計算機(jī)輔助計算、輔助繪圖、施工圖設(shè)計等階段，而真正的設(shè)計應(yīng)該是在方案階段。

上海中心在設(shè)計建造過程中，主要使用的是BIM的3D概念，主要應(yīng)用BIM的三維建筑設(shè)計軟件、結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件以及結(jié)構(gòu)分析軟件和機(jī)電分析軟件進(jìn)行三維設(shè)計。通過三維設(shè)計，設(shè)計師紛紛表示BIM技術(shù)可以使整體設(shè)計修改變得更加容易，在BIM模型中，只要對模型進(jìn)行修改，由此產(chǎn)生的結(jié)果使得設(shè)計修改更加容易?！拔抑恍枰贐IM模型中進(jìn)行修改，以此產(chǎn)生的所有結(jié)果都在整個項目中自動協(xié)調(diào)?！鄙虾Ｖ行牡脑O(shè)計者之一王健興奮的說道。BIM的魅力不僅僅在此，BIM可以任意生成上海中心設(shè)計中需要的平面圖、剖面圖，并使得圖檔管理變得異常簡單，同時模型提供碰撞檢測功能，使設(shè)計者感到非常實惠，避免施工期間的返工現(xiàn)象。通過平面房間的色彩填充、透視渲染以及漫游動畫多種表達(dá)，讓設(shè)計變得真實立體。

“我們與上海中心是一次非常大的項目合作，我們也抱著學(xué)習(xí)的態(tài)度投入這個項目，充實我們的產(chǎn)品，使我們產(chǎn)品不斷地進(jìn)步，達(dá)到更好?！?歐特克全球高級副總裁、亞太區(qū)總裁魏栢德對此次“聯(lián)姻”總結(jié)說道。

設(shè)計者和業(yè)主之間達(dá)成和解，各個設(shè)計專業(yè)之間的相互溝通，設(shè)計和施工之間的協(xié)同，實現(xiàn)這些協(xié)同和妥協(xié)，最需要的就是BIM技術(shù)。今天在建筑業(yè)中成熟使用的技術(shù)是CAD，而BIM則是未來將在建筑業(yè)必用的技術(shù)。