BIM技術(shù)在上海世茂深坑洲際酒店裝飾階段的應(yīng)用

(深圳市亞泰國際建設(shè)股份有限公司，深圳 518017)

1 工程概況

1.1 項(xiàng)目簡介

上海世茂深坑洲際酒店，位于上海市松江區(qū)辰花路5088弄，效果圖如圖1所示。由迪拜帆船酒店原班設(shè)計(jì)人馬——阿特金斯團(tuán)隊(duì)擔(dān)任建筑設(shè)計(jì)。酒店高度約70m，共19層，分為坑外和坑內(nèi)兩部分，坑外為3層，坑內(nèi)16層[1]，其中有2層在水下，包含酒店客房、會(huì)議、餐飲層。 深坑酒店由上海世茂集團(tuán)投資建設(shè)，是世界海拔最低的酒店，也是世界上首個(gè)建設(shè)于坑內(nèi)的五星級(jí)酒店。整個(gè)項(xiàng)目投資上百億，是天然室內(nèi)花園、大型景觀瀑布、景觀總統(tǒng)房、水中情景房等合為一體的現(xiàn)代化特色建筑[2]。這個(gè)在上海松江國家風(fēng)景區(qū)藏匿幾個(gè)時(shí)代的廢棄礦坑，即將以全新的身份展現(xiàn)在世人面前。世界上首個(gè)建設(shè)于坑內(nèi)的五星級(jí)酒店[3]，打破傳統(tǒng)建筑理念向地下開拓建筑空間。這一全新的設(shè)計(jì)靈感，開創(chuàng)了CCD在酒店設(shè)計(jì)領(lǐng)域的全新理念，帶你踏上“地心奇遇”。

1.2 工程特點(diǎn)及難點(diǎn)

項(xiàng)目地形復(fù)雜(如圖2所示)[4]，人員、材料、機(jī)械運(yùn)輸不便。專業(yè)分包多，協(xié)調(diào)難度大，現(xiàn)場管理困難。室內(nèi)設(shè)計(jì)造型復(fù)雜，空間三維均為不規(guī)則造型(如圖3所示)，針對(duì)本工程特點(diǎn)，基于復(fù)雜面進(jìn)行多專業(yè)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后模型數(shù)據(jù)的提取和施工中的應(yīng)用必然需要BIM技術(shù)的介入與支持。

圖1 酒店效果圖

圖2 項(xiàng)目地形模擬

圖3 室內(nèi)墻面不規(guī)則造型

2 BIM組織與應(yīng)用環(huán)境

2.1 BIM應(yīng)用目標(biāo)

國內(nèi)在高端項(xiàng)目上能用EPC模式的企業(yè)屈指可數(shù)，而亞泰國際對(duì)此早已駕輕就熟。CCD設(shè)計(jì)是靈魂[5]，亞泰國際是載體，讓設(shè)計(jì)與施工無縫銜接。亞泰國際憑借旗下設(shè)計(jì)施工雙品牌，承攬了北京三里屯洲際酒店、深圳中洲萬豪酒店、杭州泛海釣魚臺(tái)酒店等優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目，以感性的美學(xué)保持設(shè)計(jì)與理性工藝的完美平衡，讓BIM驅(qū)動(dòng)EPC模式創(chuàng)新發(fā)展。

2.2 實(shí)施方案

亞泰國際作為裝飾裝修EPC施工單位，從設(shè)計(jì)到施工、從建模到出圖，BIM技術(shù)貫穿施工全周期。BIM工作得到了公司及項(xiàng)目的大力支持，制訂了相關(guān)BIM工作標(biāo)準(zhǔn)及BIM流程(如圖4所示)。

圖4 制定項(xiàng)目相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

2.3 團(tuán)隊(duì)組織

根據(jù)該項(xiàng)目的特殊性，項(xiàng)目部總結(jié)出施工中的重難點(diǎn)，及時(shí)組建項(xiàng)目BIM團(tuán)隊(duì)，建立起適合集團(tuán)一體化管理的BIM組織構(gòu)架(如圖5所示)[6]。

2.4 應(yīng)用措施

BIM技術(shù)對(duì)空間環(huán)境、陳設(shè)、質(zhì)感，材質(zhì)等進(jìn)行仿真渲染，真實(shí)呈現(xiàn)裝飾設(shè)計(jì)效果。直觀地對(duì)室內(nèi)空間、平面功能布置、地面、墻面、頂面等各界面線形和裝飾設(shè)計(jì)進(jìn)行合理分析及規(guī)劃，并創(chuàng)造出合理的功能空間。對(duì)空間的自然環(huán)境進(jìn)行分析，對(duì)后期室內(nèi)空間的采光、通風(fēng)、照明和音質(zhì)效果等方面進(jìn)行更合理化設(shè)計(jì)，使裝飾方案設(shè)計(jì)布局更合理；對(duì)家具、陳設(shè)藝術(shù)品、綠化等物體進(jìn)行合理化模擬分析，使空間陳設(shè)布置更加真實(shí)[7]。

圖5 BIM組織框架圖

2.5 軟硬件環(huán)境

在項(xiàng)目實(shí)施過程中使用了以Revit、Navisworks、Rhino、ArchiCAD、InfiPoints和企業(yè)ATG-BIM管理系統(tǒng)等多種BIM軟件，并配套使用了塔式工作站、移動(dòng)工作站、移動(dòng)終端等硬件設(shè)備[8]。

3 BIM應(yīng)用

3.1 樣板先行

針對(duì)于本項(xiàng)目，公司采用樣板先行(如圖6所示)，為了更好地控制整個(gè)裝飾施工質(zhì)量，在進(jìn)行大面積相同工序施工前，先根據(jù)事先編制的施工方案，在小范圍內(nèi)或者選擇某一個(gè)特定部位進(jìn)行該裝飾工序的操作。此種做法一方面能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，一方面讓操作人員熟悉工序，這種做法稱之為裝飾施工樣板制作。通過運(yùn)用BIM技術(shù)制作施工樣板能夠在過程中對(duì)樣板材質(zhì)管理、操作工序協(xié)調(diào)、樣板后期應(yīng)用等工作起到優(yōu)化作用。

圖6 樣板房模型

3.2 材料管理BIM應(yīng)用

對(duì)重要的施工材料，所有業(yè)主及設(shè)計(jì)部門指定或得到其認(rèn)可的樣品材料，并且經(jīng)過設(shè)計(jì)人員簽字確認(rèn)填寫日期后，都作為樣板封樣材料，封樣材料實(shí)行二維碼編碼管理[9](如圖7所示)。

圖7 封樣材料二維碼管理

3.3 其他專業(yè)模型獲取

酒店大堂采用動(dòng)態(tài)水柱裝飾，大堂背景墻異形不銹鋼飾面，通過對(duì)表皮模型模擬[10]，檢查模型與現(xiàn)實(shí)空間尺寸是否一致，避免出現(xiàn)尺寸偏離現(xiàn)場實(shí)際作業(yè)空間，確?？臻g合理性。大型裝飾構(gòu)件，曲面、雙曲面、異形構(gòu)件或整個(gè)工藝流程中的重要節(jié)點(diǎn)，通過BIM模型分析深化設(shè)計(jì)思路，表達(dá)其深化設(shè)計(jì)流程。利用BIM技術(shù)，可以將不銹鋼、石材、木飾面等排列有規(guī)律的飾面進(jìn)行優(yōu)化排版[11]。

RWT：2017正式賦予Bin 798的名號(hào)，RWT是“Red Winemaking Trial”的縮寫，是一款全新概念Barossa Valley西拉，首批年份1997。

這是一座18層的設(shè)計(jì)建筑，底部兩層，將完全浸入坑底的水下世界，每間水下套房設(shè)有水族館，通過BIM模型進(jìn)行情景模擬，今后入住水景房的客人，透過玻璃窗，就能看到魚群徜徉于水中。

3.4 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集及放樣

建立各專業(yè)模型，通過對(duì)各專業(yè)模型的比對(duì)，生成區(qū)域碰撞檢測報(bào)告，偵察設(shè)計(jì)當(dāng)中的隱蔽錯(cuò)誤，找出各專業(yè)的沖突?？紤]到與裝飾吊頂?shù)目臻g分布，管線安裝空間，建筑允許空間，檢修空間，安裝美觀度各方面考慮，對(duì)機(jī)電管道綜合排布。

通過對(duì)現(xiàn)場三維掃描，生成點(diǎn)云[12]，利用軟件逆向建模，與設(shè)計(jì)模型對(duì)比碰撞，形成碰撞報(bào)告，然后進(jìn)行模型調(diào)整。在點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理平臺(tái)中，靈活且多樣化的點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理方式，自動(dòng)提取幾何特征更快捷的生成三維模型，滿足用戶對(duì)于模型比對(duì)、干涉分析等工程需求。通過三維掃描技術(shù)獲取的室內(nèi)空間數(shù)據(jù)，能夠置身于現(xiàn)實(shí)環(huán)境般去瀏覽整體室內(nèi)布局、方便管理。

通過軟件導(dǎo)出放線圖紙，提取關(guān)鍵坐標(biāo)點(diǎn)導(dǎo)入全站儀現(xiàn)場放樣。對(duì)雙曲造型裝飾面，利用BIM三維立體空間的優(yōu)勢，一是可以將立體異形模型投影到平面出放線圖紙；二是可以直接讀取模型空間中的三級(jí)坐標(biāo)進(jìn)行機(jī)器人放樣。

結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際對(duì)原方案設(shè)計(jì)調(diào)整后的模型出具圖紙[13]。利用模型生成的圖紙說明，具有完全的聯(lián)動(dòng)性，部分構(gòu)件建立平面信息即可自動(dòng)生成立面信息，利用BIM技術(shù)出圖，可以出具附帶材料特性的圖紙。通過BIM模型，便可直接了當(dāng)?shù)牟榭磁c了解建筑項(xiàng)目內(nèi)部的配置，大幅降低工程師在空間組合能力要求，讓圖紙說明整合、檢測變得更為容易。過程簡單，不需要復(fù)雜操作，按照設(shè)計(jì)意圖調(diào)整修改，利于指導(dǎo)施工。

3.5 BIM出量

結(jié)合模型，將project工程進(jìn)度表導(dǎo)入，實(shí)時(shí)模擬修改進(jìn)度，做到同步漫游[14]。

4 BIM技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用

4.1 VR應(yīng)用

通過VR技術(shù)，讓樣板房不受局限，有更多發(fā)揮設(shè)計(jì)的空間。尤其是利用VR技術(shù)，可以使人在方案設(shè)計(jì)過程中，進(jìn)入虛擬空間，直觀感受空間的美觀性設(shè)計(jì)效果。結(jié)合VR體驗(yàn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)漫游(如圖8所示)，實(shí)現(xiàn)比BIM模型交底更真實(shí)的體驗(yàn)，讓施工人員更為直觀的感受施工場景[15]，幫助施工人員理解施工方案與工藝，提升最終的施工質(zhì)量。

圖8 VR樣圖

4.2 3D打印應(yīng)用

通過3D打印模型，讓使設(shè)計(jì)真實(shí)可見， 3D打印建筑模型可以將設(shè)計(jì)師設(shè)想和草圖真實(shí)地表現(xiàn)出來，便于攫取出最佳方案[16]，更好地向業(yè)主展示建筑模型。

4.3 移動(dòng)端二維碼應(yīng)用

項(xiàng)目部管理人員積極探索學(xué)習(xí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，積極嘗試和推廣二維碼的使用，創(chuàng)新管理模式。從安全交底到技術(shù)到底再到圖紙交底，使用二維碼的方式給工人進(jìn)行交底，工人只要通過使用微信“掃一掃”即可獲取交底內(nèi)容(如圖9所示)。還通過掃描粘貼在定制石材、木飾面上的二維碼，自動(dòng)跳轉(zhuǎn)至驗(yàn)收界面，可以查看當(dāng)前進(jìn)場產(chǎn)品驗(yàn)收過程，點(diǎn)擊確認(rèn)進(jìn)場驗(yàn)收，確認(rèn)該石材、木飾面的包裝、外觀、是否合格后，通過進(jìn)場驗(yàn)收。掃描二維碼驗(yàn)收、物流管理、運(yùn)營管理，其數(shù)據(jù)自動(dòng)錄入到BIM管理應(yīng)用平臺(tái)，可供管理人員隨時(shí)查詢。如果產(chǎn)品在運(yùn)輸過程、安裝、使用過程損壞，可掃描二維碼，查看其相關(guān)規(guī)格、材質(zhì)、大小等信息，及時(shí)補(bǔ)貨，重新加工生產(chǎn)安裝維修。過程方便快捷，綠色環(huán)保。

圖9 二維碼應(yīng)用圖

4.4 RFID與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場人員的實(shí)時(shí)定位和軌跡跟蹤(如圖10所示)，通過數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)重大操作和作業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場人員定位，移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄現(xiàn)場作業(yè)情況，數(shù)據(jù)傳輸?shù)紹IM管理平臺(tái)，形成現(xiàn)場每天班組人員監(jiān)控，可隨時(shí)查閱歷史某個(gè)時(shí)刻現(xiàn)場某個(gè)區(qū)域的人員清單，現(xiàn)場作業(yè)情況實(shí)時(shí)查看，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場施工信息化管控。

圖10 平臺(tái)人員軌跡圖

4.5 BIM安全應(yīng)用

由于現(xiàn)場人員眾多，場地狹小，機(jī)械雜，工藝復(fù)雜，交叉作業(yè)給現(xiàn)場施工帶來的安全隱患，通過BIM管理平臺(tái)安全管理系統(tǒng)可視化管理，全真模擬(如圖11所示)[17]。通過這樣的方法，大大提高工程的安全管控能力，減少施工過程中事故的發(fā)生，從而實(shí)現(xiàn)工程零事故。

圖11 BIM模型中的洞口臨邊設(shè)施模擬

5 應(yīng)用總結(jié)

本項(xiàng)目通過BIM技術(shù)應(yīng)用，解決了多方單位施工溝通和深化設(shè)計(jì)過程中難題。且在各方共贏的情況下，減少了社會(huì)資源浪費(fèi)。通過以高端酒店為主的裝飾EPC優(yōu)勢，結(jié)合BIM技術(shù)，從設(shè)計(jì)介入，真正把控建設(shè)周期，解決過程重難點(diǎn)，對(duì)各個(gè)專業(yè)綜合協(xié)調(diào)把控，在設(shè)計(jì)階段把施工工作前置并落地[18]，讓設(shè)計(jì)圖達(dá)到精準(zhǔn)施工要求，為業(yè)主節(jié)約時(shí)間。真正做到設(shè)計(jì)指導(dǎo)施工、BIM指導(dǎo)施工。依托BIM技術(shù)，我公司取得了多項(xiàng)授權(quán)發(fā)明專利、軟件著作權(quán)、省市級(jí)工法、發(fā)表相關(guān)論文多篇獎(jiǎng)項(xiàng)榮譽(yù)。

通過BIM技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)階段、加工階段、施工階段、運(yùn)維階段全周期BIM運(yùn)用。政府提倡EPC模式，政府鼓勵(lì)大力發(fā)展BIM技術(shù)。亞泰國際在這條路上正在努力前行，未來，向智慧城市建造方向努力邁進(jìn)。