超高層建筑項(xiàng)目深化施工的前沿實(shí)踐

文｜本刊記者 汪莉莉

當(dāng)BIM近年來(lái)在設(shè)計(jì)領(lǐng)域引領(lǐng)風(fēng)騷之時(shí)，施工行業(yè)的建筑數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用也沒(méi)有絲毫的落后，并且伴隨著越來(lái)越多的案例走向公眾。與此同時(shí)，更高層次的BIM實(shí)踐應(yīng)用也的確是大大提高了建筑企業(yè)的生產(chǎn)效率，提升了工程建設(shè)的集成化程度。中建三局第二建設(shè)工程有限責(zé)任公司安裝公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“安裝公司”）的深圳平安金融中心項(xiàng)目就是這樣一個(gè)應(yīng)用BIM在施工領(lǐng)域的完美實(shí)踐，并通過(guò)BIM技術(shù)的深化應(yīng)用，中建三局第二建設(shè)工程有限責(zé)任公司安裝公司走出了一條智能管理的新路，做到了超高層建筑項(xiàng)目在施工領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)積累。

BIM落腳實(shí)處迎接挑戰(zhàn)

深圳平安金融中心項(xiàng)目是由中國(guó)平安人壽保險(xiǎn)股份有限公司投資建設(shè)的超高層辦公樓。大廈落成后將成為集辦公、交易、商業(yè)、會(huì)議中心、觀光、奢華精品酒店等于一體的核心商務(wù)區(qū)高端綜合體，開(kāi)業(yè)即超越福田CBD其他競(jìng)爭(zhēng)項(xiàng)目，成為深圳標(biāo)桿性商業(yè)中心之一。

深圳平安金融中心項(xiàng)目位于深圳市福田商業(yè)中心區(qū)地段，福華路與益田路交匯處西南角，毗鄰購(gòu)物公園，與深圳會(huì)展中心相對(duì)，總建筑面積460665平方米，總建筑高度為660米，分塔樓、裙樓和地下室三部分，塔樓118層，裙樓10層，地下室5層。

定位越高，其難度和挑戰(zhàn)也就越大。正如中建三局第二建設(shè)工程有限責(zé)任公司安裝公司平安金融中心機(jī)電總承包工程項(xiàng)目經(jīng)理鐘劍所說(shuō)：“深圳平安金融中心這個(gè)項(xiàng)目，業(yè)主把整個(gè)項(xiàng)目的定位定得非常高。同時(shí)，它也是我們公司要重點(diǎn)打造的一個(gè)精品工程，像魯班獎(jiǎng)、美國(guó)LEED金獎(jiǎng)等都被寫(xiě)進(jìn)了相應(yīng)的合同條款中。”

在開(kāi)發(fā)商看來(lái)，這棟房子一定要為各個(gè)業(yè)主提供一個(gè)非常良好的辦公環(huán)境，因此，很多東西在設(shè)計(jì)之初就做得比較領(lǐng)先。中建三局第二建設(shè)工程有限責(zé)任公司安裝公司針對(duì)這個(gè)項(xiàng)目，也制定了相應(yīng)的目標(biāo)。整個(gè)項(xiàng)目必須著眼于數(shù)字化建造的目標(biāo)上，并盡可能實(shí)現(xiàn)整個(gè)大樓全生命周期管理的數(shù)字化平臺(tái)和相應(yīng)的管理手段。

對(duì)于這個(gè)118層，50萬(wàn)平米的超高層建筑來(lái)說(shuō)，在施工中遇到的難度和挑戰(zhàn)是很多的。用什么樣的方式去解決它，正是項(xiàng)目所面臨的一個(gè)非?？陀^的問(wèn)題。怎么去做？怎么去管？怎么去服務(wù)好這個(gè)項(xiàng)目？為此，鐘劍強(qiáng)調(diào)：“我們?cè)谌雸?chǎng)之后，前期就統(tǒng)一思想，即統(tǒng)籌組織的思想。因?yàn)槲覀儾捎玫氖谴髾C(jī)電的管理模式，整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)、土建系統(tǒng)和裝修系統(tǒng)等等都是要統(tǒng)籌組織的。另外，我們還采用了協(xié)調(diào)服務(wù)，我們作為機(jī)電總承包，下面還有一些專(zhuān)業(yè)的分包商，要做好相應(yīng)的協(xié)調(diào)服務(wù)，除了協(xié)調(diào)以外，還要采取集成管理的手段。我們也正是用這三個(gè)方面的思想來(lái)完成整個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)作。當(dāng)然，具體相應(yīng)的細(xì)節(jié)還要更為細(xì)致。在這種統(tǒng)一思想下，我們的施工計(jì)劃，我們的技術(shù)方案等，都得到了相應(yīng)的部署?！?/p>

BIM突破傳統(tǒng)攻克運(yùn)維管理

隨著B(niǎo)IM在項(xiàng)目中應(yīng)用地不斷深入，問(wèn)題也隨之出現(xiàn)，尤其是在運(yùn)維階段。其實(shí)，對(duì)于很多項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，能夠攻克運(yùn)維的BIM管理，都是十分不易的。就像上海中心大廈一樣，深圳平安金融中心雖也為超高層建筑，卻各有特色，但是深圳平安金融中心卻更有引以為豪的地方，就是施工后的運(yùn)維管理。對(duì)此，鐘劍表示，“BIM確實(shí)是實(shí)現(xiàn)全生命周期管理的一個(gè)非常好的平臺(tái)和管理手段，尤其是我們重點(diǎn)發(fā)展的一個(gè)方向，就是為開(kāi)發(fā)商提供一套非常好的后勤運(yùn)維系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)是基于BIM的后勤運(yùn)維管理策略和管理方式。從而能從真正意義上實(shí)現(xiàn)建筑全生命周期的解決方案?！?/p>

BIM的突破可能就是在運(yùn)維管理方面的突破，但是要真正實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化的運(yùn)維管理，目前還沒(méi)有一個(gè)比較好的接口來(lái)對(duì)接，鐘劍說(shuō)：“這個(gè)項(xiàng)目是基于目前國(guó)內(nèi)和國(guó)際上的現(xiàn)狀，進(jìn)行有針對(duì)性地研發(fā)。特別是現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)的綠色環(huán)保節(jié)能方面，特別突出的是空調(diào)這塊。整個(gè)大樓的能源，控制策略都是在BIM的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的二次開(kāi)發(fā)，然后在BIM中進(jìn)行虛擬的演算，之后用什么樣的方式和策略來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑的綠色環(huán)保節(jié)能，也就一目了然了?！?/p>

此外，中建三局第二建設(shè)工程有限責(zé)任公司安裝公司平安金融中心項(xiàng)目總工程師唐鐵軍也認(rèn)為，“任何的演算，都是一種近實(shí)性的演算和近實(shí)性的模擬，不可能與實(shí)物一模一樣。就像建模一樣。該項(xiàng)目采用 Revit Architecture軟件建立建筑模型，利用 Revit MEP中的機(jī)電材料設(shè)備庫(kù)及其系統(tǒng)負(fù)荷、管線碰撞檢測(cè)等功能，分系統(tǒng)式的建立整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)電模型，在 Revit軟件平臺(tái)中合成整個(gè)建筑模型，再利用Navisworks Manage進(jìn)行三維渲染，動(dòng)態(tài)漫游及施工工序的演示。就像之前我們做的一些氣流組織分析，基于BIM模型的氣流組織分析CFD的演算，基本上采取相似度。目前根據(jù)我們的分析，大概相似度在70%以上。通過(guò)相應(yīng)的演算可以給我們指明方向，建完的數(shù)學(xué)模型，物理模型，通過(guò)相應(yīng)的大型軟件的演算以后，相似度有70%以上，這也就基本上能夠解決一些施工工藝方面的模擬，能耗方面的分析等問(wèn)題了?！?/p>

BIM與前沿技術(shù)相結(jié)合的深化應(yīng)用

有一點(diǎn)值得一提，那就是整個(gè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工期的wi fi覆蓋和雙向的數(shù)據(jù)傳輸。通過(guò)傳感儀測(cè)量的數(shù)據(jù)和放樣的數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的及時(shí)反饋，實(shí)現(xiàn)了施工期的雙向傳輸。此外，唐鐵軍還補(bǔ)充到：“我們?cè)贐IM應(yīng)用這一塊與其他項(xiàng)目不一樣的地方還有就是引進(jìn)了放樣管理器。 第一，該儀器用于對(duì)我們整個(gè)建筑物的結(jié)構(gòu)、外形、尺寸做快速?gòu)?fù)核，因?yàn)楹芏郆IM模型都是基于理想化的模型來(lái)做的BIM設(shè)計(jì)。做完了以后，最終做成的是什么樣呢，會(huì)有多大的誤差？為此，我們肯定是先用機(jī)器人全站儀進(jìn)行重要數(shù)據(jù)的快速?gòu)?fù)核，有多大的誤差都會(huì)在BIM結(jié)構(gòu)上面做出相應(yīng)的調(diào)整，調(diào)整完以后再將對(duì)機(jī)電的管線、設(shè)備、位置等有什么影響及時(shí)反映出來(lái)。第二個(gè)，可以快速地把BIM中調(diào)整完的數(shù)據(jù)及時(shí)通過(guò)雙向傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行定位，基本上做到與施工管理的無(wú)縫對(duì)接?！?/p>

當(dāng)然，云系統(tǒng)的應(yīng)用和搭建也彰顯了前沿技術(shù)與BIM結(jié)合的強(qiáng)大力量。首先，可以提升設(shè)備的性能，如果將整個(gè)模型放在單臺(tái)的工作站里面，運(yùn)行是非常困難的，所以把多臺(tái)的設(shè)備組合起來(lái)，形成合力，從而才能提高運(yùn)行性能。其次，便于深化設(shè)計(jì)進(jìn)行協(xié)同工作，體現(xiàn)出集成管理的優(yōu)勢(shì)。最后，將云系統(tǒng)體現(xiàn)的效果得到一個(gè)提升，能夠進(jìn)行平臺(tái)的管理，遠(yuǎn)程的訪問(wèn)，而且還具有數(shù)據(jù)保密功能。

目前BIM在施工中的應(yīng)用，中建三局第二建設(shè)工程有限責(zé)任公司也有很多探索，一是應(yīng)用在預(yù)制加工，很多構(gòu)件基本上都是加工廠加工，現(xiàn)場(chǎng)組裝，有了模型以后每個(gè)尺寸都很精確，在工廠里預(yù)制好，盡可能減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。二是綠色施工上的實(shí)踐。對(duì)此，中建三局深圳平安金融中心項(xiàng)目的BIM部門(mén)經(jīng)理羅世聞解釋道：“超高層的物料運(yùn)輸是影響施工進(jìn)度的關(guān)鍵，所以在進(jìn)度模擬中，把Navisworks這個(gè)軟件運(yùn)用到整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)，進(jìn)行全方位的進(jìn)度模擬。而且，我們現(xiàn)在的機(jī)電構(gòu)件基本上都是工廠化預(yù)制，由項(xiàng)目部與二維碼廠商合作建立統(tǒng)一的編碼規(guī)則，包含機(jī)電構(gòu)件安裝定位、尺寸材質(zhì)等相關(guān)信息，所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)管理中心，并隨材料采購(gòu)清單發(fā)放至材料廠家，在廠里完成編碼工作，進(jìn)場(chǎng)只需對(duì)應(yīng)編碼組織施工即可?！?/p>

誠(chéng)然，綠色施工是國(guó)家政策，降低成本、能耗，從綠色建筑方面著手，使整個(gè)建筑達(dá)到最優(yōu)的管理和運(yùn)行狀態(tài)，這也是業(yè)主的追求。從整個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)，符合綠色施工，才是發(fā)展的終極目標(biāo)。從BIM的拓展功能來(lái)看，中建三局第二建設(shè)工程有限責(zé)任公司安裝公司仍將不斷地探索，從各個(gè)方面去開(kāi)拓新的技術(shù)，來(lái)提高施工的品質(zhì)和質(zhì)量，在完善BIM自身外，更要與前沿技術(shù)相結(jié)合，不斷去推廣，開(kāi)拓BIM更多的使用功能。

聲音：

深圳平安金融中心項(xiàng)目彌補(bǔ)了以往只是業(yè)主在推廣BIM，僅僅是起到一個(gè)示范效應(yīng)這方面的空缺，通過(guò)業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工三方的努力，協(xié)同的解決目前BIM應(yīng)用上面的一些缺點(diǎn)，把BIM的功能最大化地發(fā)揮了出來(lái)。

——中建三局第二建設(shè)工程有限責(zé)任公司安裝公司平安金融中心項(xiàng)目總工程師 唐鐵軍

通過(guò)實(shí)踐，我們覺(jué)得BIM是一個(gè)非常好的平臺(tái)，能夠做到統(tǒng)籌組織，協(xié)調(diào)服務(wù)，集成管理。在項(xiàng)目沒(méi)有施工之前，BIM的應(yīng)用就能對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行虛擬、演算和模擬，是助力實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)的一個(gè)非常好的手段。

——中建三局第二建設(shè)工程有限責(zé)任公司安裝公司平安金融中心機(jī)電總承包工程項(xiàng)目經(jīng)理 鐘劍

在技術(shù)測(cè)量這一塊，我們也是在BIM的基礎(chǔ)上進(jìn)行精確測(cè)量，精確放樣，并且也有所開(kāi)拓，并在將來(lái)施工現(xiàn)場(chǎng)的驗(yàn)收上，進(jìn)行遠(yuǎn)程驗(yàn)收系統(tǒng)，這也正是BIM發(fā)展的一個(gè)方向。

——中建三局深圳平安金融中心項(xiàng)目的BIM部門(mén)經(jīng)理 羅世聞