BIM在上海中心裝飾異形造型中的應(yīng)用

文｜上海建工一建集團有限公司 吳璇璇 韋曉娟 張曉莉 印家杰

建筑信息模型BIM（Building Information Modeling）或者建筑信息管理（Building Information Management）是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息作為基礎(chǔ)的三維建筑模型，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物的真實信息。BIM不是指某一種軟件，而是一系列軟件和工作平臺。它具有信息完備性、信息一致性、 可視化、模擬性的特點。

一、BIM技術(shù)與上海中心

上海中心大廈項目的BIM應(yīng)用是集建模、檢測、計算、模擬、數(shù)據(jù)集成等工作的三維建筑信息管理工程。這項工作從方案設(shè)計、施工圖設(shè)計、深化設(shè)計、制造、施工管理，一直覆蓋到后期運營的建筑全生命周期。

BIM幫助設(shè)計師將螺旋上升的幕墻系統(tǒng)進行了精準的定位，所有專業(yè)都在BIM平臺上共同工作。

BIM對施工圖有重要的作用，對于異型的建筑來說，通常的二維設(shè)計手段是無法精準定位。而上海中心更加復雜，利用AutodeskRevit軟件進行建模，模型可以快速查找所有碰撞點，可以較好地解決了錯、漏、碰、撞現(xiàn)象。

BIM是整個施工階段的重要工具，一設(shè)計BIM模型為基礎(chǔ)，通過機械設(shè)計軟件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，并且進行歸類標注和材料統(tǒng)計，就可以將BIM轉(zhuǎn)化為機械加工設(shè)計圖紙，用于指導工廠生產(chǎn)加工。

上海建工一建集團裝飾施工中標了商業(yè)觀光部分，BIM工作貫穿在全過程，中標后設(shè)計師接收的是施工圖紙和BIM模型，深化施工圖紙過程中與土建安裝進行協(xié)調(diào)，同時繪制BIM模型，施工圖和BIM模型交甲方、設(shè)計、監(jiān)理進行會審確認，設(shè)計變更時BIM模型同步進行修改。確認后的施工圖和BIM模型作為施工依據(jù)，廠商BIM模型進行材料加工，現(xiàn)場安裝，輔助三維掃描技術(shù)進行現(xiàn)場實測和基層施工精度控制?？⒐D與竣工BIM模型一并提交備案。

二、上海中心室內(nèi)三維曲面造型的設(shè)計施工案例

1、波浪形造型

波浪造型吊頂布置在B2和B3層，沿著自動扶梯伸展，吊頂?shù)耐瓿擅媸且粋€波浪起伏的曲面。條板中心線距離120mm，板厚30mm。每個條板單只達到9米長，采用了型材拉伸工藝，用雕刻機二次切割。設(shè)計師用BIM制作了波浪表面，轉(zhuǎn)換成一片片二維CAD圖紙，每一片鋁板都有一張圖紙和編號，按照編號工廠加工運輸安裝和安裝。

上海中心外景與中庭

波浪形造型效果和BIM模型

雙曲金屬板的效果和構(gòu)造

2、雙曲面金屬板

上海中心大廈B1層是等候觀光電梯區(qū)域，橢圓錐柱墻面為雙曲面，有透光效果，原設(shè)計此空間墻面和天花及柱身的材料為穿孔的GRG板。但是GRG材料本身的質(zhì)量較重，大面積的運用安裝不便，增加大樓荷載，也不易于拆卸檢修，飾面在人流量巨大的地方不耐久。我們經(jīng)多種材料性能與安裝方式的對比，最終向設(shè)計方建議更改為沖孔金屬板建議得到采納。

每一塊板都是對縫，原計劃所有的孔洞也對齊，但由于從柱到頂放射不規(guī)則雙曲，孔洞對齊邏輯上會產(chǎn)生矛盾，后來改為隨機孔洞。

所有設(shè)計在BIM中進行，包括板材分隔，廠家板材加工后進行現(xiàn)場初安裝，將有瑕疵的地方找出來，編好號碼，記錄修改意見，將板材全拆開回工廠切割、焊接、打磨、上漆，然后回工地二次精準安裝。

3、GRG自動扶梯

地下二層商場通道中間的自動扶梯，GENSLER設(shè)計公司提供效果圖和cad圖，飾面材料為GRG，我們通過BIM模型進行建模與方案設(shè)計溝通并確認初步效果。

由于這個自動扶梯GRG造型三個面都是弧形的，它與天花及側(cè)板均無法完美收口。而且我們發(fā)現(xiàn)兩側(cè)的結(jié)構(gòu)留縫不對稱。根據(jù)現(xiàn)場實測，等GRG安裝完畢后會與邊上的柱子有碰撞。歷時2個月的時間前后共修改BIM模型5次，調(diào)整造型逐步解決了上述的問題。

這個GRG包覆的體量非常巨大，跨度有近8米，包括3部自動扶梯和1部樓梯。其次所在的空間位置關(guān)系非常復雜。這個垂直空間是從地下三層一直挑空到地下一層，而且上下兩層之間自動扶梯走向又是錯位的,沒有支撐點來受力。我們將原設(shè)計GRG材料8mm的厚度增加到15mm以保障強度，并計算出GRG的自重約10噸?？紤]選用200×100×10的工字鋼為主結(jié)構(gòu)斜向布置，40×60的鍍鋅方鋼為次結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀布置。測算出飾面與基層的總重量，報設(shè)計院結(jié)構(gòu)荷載審核通過。

技術(shù)方案確認后，廠家進行BIM加工圖制作，將整個模型分解為53個規(guī)格，共計81片，并進行編號。最終效果得到了設(shè)計方和業(yè)主方的認可。

從方案設(shè)計到施工圖設(shè)計以及加工生產(chǎn)都在BIM系統(tǒng)中完成。

結(jié)束語：

建造高樓大廈的方法正在上海悄然改變，BIM技術(shù)可以促進建筑專業(yè)人員協(xié)同工作、提高溝通效率，它將人員、系統(tǒng)和實踐全部集成到一個流程中，并且可以用于設(shè)計、制造和施工等階段，為項目增加價值，包括縮短工期、減少浪費和提升質(zhì)量?？傊?，BIM技術(shù)的價值在于完善了整個建筑行業(yè)各個管理系統(tǒng)和工作流程間的多項溝通和多維交流，實現(xiàn)項目全生命周期的信息化管理。BIM技術(shù)在上海中心建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，產(chǎn)生了巨大社會影響力，必將引領(lǐng)建設(shè)行業(yè)的技術(shù)進步！