一、項(xiàng)目概況

    上海中心大廈位于上海市浦東新區(qū)陸家嘴金融中心Z3-1，Z3-2地塊，緊鄰金茂大廈和環(huán)球金融中心。項(xiàng)目包括：一個(gè)地下5層的地庫(kù)、1幢121層高的綜合樓（其中包括辦公及酒店）和1幢5層高的商業(yè)裙樓。總建筑面積約574058㎡，其中地上建筑面積約410139㎡，地下建筑面積約163919㎡.裙樓高度32m，塔樓結(jié)構(gòu)高度580m，塔冠最高點(diǎn)為632m。

    二、項(xiàng)目難點(diǎn)

    上海中心大廈建筑面積超大、建筑結(jié)構(gòu)超高，是目前上海在建中的第一高樓；其設(shè)備機(jī)房分布點(diǎn)多面廣，除地下1-5層有大量設(shè)備機(jī)房外，地上設(shè)備層有9處（6-7、20-21、35-36、50-51、66-67、82-83、99-100、116-117、121F），總計(jì)20層之多，可見(jiàn)設(shè)備數(shù)量之多、分布面之廣；采用多項(xiàng)綠色環(huán)保節(jié)能技術(shù)：采用了冰蓄冷、三聯(lián)供、地源熱泵、風(fēng)力發(fā)電、中水、智能控制等多項(xiàng)綠色環(huán)保節(jié)能技術(shù)，給工程管理與系統(tǒng)調(diào)試等方面帶來(lái)一定難度；系統(tǒng)齊全、垂直分區(qū)多，空調(diào)系統(tǒng)：設(shè)置低區(qū)和高區(qū)2個(gè)能源中心，分為10個(gè)空調(diào)分區(qū)。有中央制冷、冰蓄冷、三聯(lián)供、地源熱泵、VAV空調(diào)、風(fēng)機(jī)盤管、帶熱回收裝置的新風(fēng)等系統(tǒng)，系統(tǒng)復(fù)雜，風(fēng)、水系統(tǒng)平衡及自控調(diào)試要求高。幕墻還專設(shè)散熱器，支架設(shè)置復(fù)雜；采用BIM建模技術(shù)，圖紙深化采用BIM技術(shù)手段，建立三維立體模型，進(jìn)行管線碰撞檢測(cè)和綜合布置，與工廠化預(yù)制相配套，形成預(yù)制加工圖。利用BIM模型進(jìn)行勞動(dòng)力策劃和進(jìn)度控制。

    三、BIM對(duì)于上海中心的意義

    在上海中心的建設(shè)過(guò)程中，BIM技術(shù)的運(yùn)用將覆蓋施工組織管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括深化設(shè)計(jì)、施工組織、進(jìn)度管理、成本控制、質(zhì)量監(jiān)控等。從建筑的全生命周期管理角度出發(fā)，施工階段BIM運(yùn)用的信息創(chuàng)建、管理和共享技術(shù)，可以更好地控制工程質(zhì)量、進(jìn)度和資金運(yùn)用，保證項(xiàng)目的成功實(shí)施，為業(yè)主和運(yùn)營(yíng)方提供更好的售后服務(wù)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全生命周期內(nèi)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最優(yōu)化。上海中心大廈作為在建的“中華第一樓”，BIM在項(xiàng)目的策劃、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)管理等各階段的深入化應(yīng)用，為項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提供了一個(gè)信息、數(shù)據(jù)平臺(tái)，有效地改善了業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工等各方的協(xié)調(diào)溝通。同時(shí)幫助施工單位進(jìn)行施工決策，以三維模擬的方式減少施工過(guò)程的錯(cuò)、漏、碰、撞，提高一次安裝成功率，減少施工過(guò)程中的時(shí)間、人力、物力浪費(fèi)，為方案優(yōu)化、施工組織提供科學(xué)依據(jù)，從而為這座被譽(yù)為上海新地標(biāo)的超高層建筑，成為綠色施工、低碳建造典范，提供有力保障。

    四、BIM在上海中心的應(yīng)用

    1、更為直觀的圖紙會(huì)審與設(shè)計(jì)交底

    項(xiàng)目施工前，對(duì)施工圖進(jìn)行初步熟悉與復(fù)核，該項(xiàng)目工作的意義在于，通過(guò)深入了解設(shè)計(jì)意圖與系統(tǒng)情況，為施工進(jìn)度與施工方案的編制提供支持。同時(shí)，通過(guò)對(duì)施工設(shè)計(jì)的了解，查找項(xiàng)目重點(diǎn)、難點(diǎn)部位，制定合理的專項(xiàng)施工方案。此外，就一些施工設(shè)計(jì)中不明確、不全面的問(wèn)題與設(shè)計(jì)院、業(yè)主進(jìn)行溝通與討論。例如：系統(tǒng)優(yōu)化、機(jī)電完成標(biāo)高以及施工關(guān)鍵方案的確定等問(wèn)題。

    在本工程中，利用BIM模型的設(shè)計(jì)能力與可視性，為本工程的圖紙會(huì)審與設(shè)計(jì)交底工作，提供最為便利與直觀的溝通方式。首先，BIM團(tuán)隊(duì)采用AutodeskRevit系統(tǒng)軟件，根據(jù)本工程的建筑、結(jié)構(gòu)以及機(jī)電系統(tǒng)等施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行三維建模。通過(guò)建模工作可以查核各專業(yè)原設(shè)計(jì)中不完整、不明確的部分，經(jīng)整理后提供給設(shè)計(jì)單位。其次，利用模型進(jìn)一步確定施工重點(diǎn)、難點(diǎn)部位的設(shè)備布局、管線排列以及機(jī)電完成標(biāo)高等。此外，結(jié)合BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)能力，對(duì)各主要系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的復(fù)核計(jì)算，提出優(yōu)化方案供業(yè)主參考。

    2、三維環(huán)境下的管線綜合設(shè)計(jì)

    傳統(tǒng)的綜合平衡設(shè)計(jì)都是以二維圖紙為基礎(chǔ)，在CAD軟件下進(jìn)行各系統(tǒng)疊加。設(shè)計(jì)人員憑借自己的設(shè)計(jì)與施工經(jīng)驗(yàn)在平面圖中對(duì)管線進(jìn)行排布與調(diào)整，并以傳統(tǒng)平、立、剖面形式加以表達(dá)，最終形成管線綜合設(shè)計(jì)。這種以二維為基礎(chǔ)的圖紙表達(dá)方式，不能全面解決設(shè)計(jì)過(guò)程中不可見(jiàn)的錯(cuò)漏碰撞問(wèn)題，影響到一次安裝的成功率。

    在本工程中，變傳統(tǒng)的深化設(shè)計(jì)方式，利用BIM的三維可視化設(shè)計(jì)手段，在三維環(huán)境下將建筑、結(jié)構(gòu)以及機(jī)電等專業(yè)的模型進(jìn)行疊加，并將其導(dǎo)入到AutodeskNavisworks軟件中做碰撞檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果加以調(diào)整。這樣，不僅可以快速解決碰撞問(wèn)題，而且還能夠創(chuàng)建更加合理美觀的管線排列。此外，通過(guò)高效的現(xiàn)場(chǎng)資料管理工作，即時(shí)修改快速反映到模型中，可以獲得一個(gè)與現(xiàn)場(chǎng)情況高度一致的最佳管線布局方案，有效提高一次安裝的成功率，減少返工。

    3、利用BIM的多維化功能進(jìn)行施工進(jìn)度編排

    本工程機(jī)電安裝工程將被分為地下室、裙樓、低區(qū)、高區(qū)四個(gè)區(qū)段分別施工，安裝總工期在1279天左右。

    對(duì)于以往的一些體量大、工期長(zhǎng)的項(xiàng)目，進(jìn)度計(jì)劃編制主要采用傳統(tǒng)的粗略估計(jì)的辦法。本工程中，采用模型統(tǒng)計(jì)與模擬的方法進(jìn)行施工進(jìn)度編排。在工程總量與施工總工期沒(méi)有重大變化的前提下，首先，在深化設(shè)計(jì)階段模型的基礎(chǔ)上將工程量統(tǒng)計(jì)的相關(guān)參數(shù)（例如：各類設(shè)備、管材、配件、附件的外形參數(shù)、性能參數(shù)等數(shù)據(jù)）添加到BIM模型中。

    其次，將模型內(nèi)包涵的各區(qū)段、各系統(tǒng)工程量進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，從而獲得分區(qū)段、分系統(tǒng)工程量分析，并從中分別提取出設(shè)備、材料、勞動(dòng)力需求等數(shù)據(jù)。最后，借用上述數(shù)據(jù)，綜合考慮工作面的交付、設(shè)備材料供應(yīng)、勞動(dòng)力資源、垂直運(yùn)輸能力、臨時(shí)設(shè)施使用等各類因素的平衡點(diǎn)，對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行統(tǒng)籌安排。借用BIM模型4D、5D功能的統(tǒng)計(jì)與模擬能力改變以往粗放的、經(jīng)驗(yàn)估算的管理模式，轉(zhuǎn)而用更加科學(xué)、更加精細(xì)、更加均衡的進(jìn)度編排方法，以解決施工高峰所產(chǎn)生的施工管理混亂、臨時(shí)設(shè)施匱乏、垂直運(yùn)輸不力、勞動(dòng)力資源緊缺的矛盾，同時(shí)也避免了施工低谷期而造成的勞動(dòng)力及設(shè)備設(shè)施閑置等資源浪費(fèi)現(xiàn)象。

    4、BIM化的預(yù)制加工方案

    歷來(lái)，超高層工程的垂直運(yùn)輸矛盾就是制約項(xiàng)目順利推進(jìn)的最大困擾。工廠化預(yù)制是減輕垂直運(yùn)輸壓力的一個(gè)重要途徑。在上海中心大廈項(xiàng)目中，預(yù)制加工設(shè)計(jì)通過(guò)BIM實(shí)現(xiàn)的。在深化設(shè)計(jì)階段，項(xiàng)目部可以制作一個(gè)較為合理、完整、又與現(xiàn)場(chǎng)高度一致的BIM模型，把它導(dǎo)入AutodeskInventor軟件中，通過(guò)必要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、機(jī)械設(shè)計(jì)以及歸類標(biāo)注等工作，可以把BIM模型轉(zhuǎn)換為預(yù)制加工設(shè)計(jì)圖紙，指導(dǎo)工廠生產(chǎn)加工。通過(guò)模型實(shí)現(xiàn)加工設(shè)計(jì)，不僅保證了加工設(shè)計(jì)的精確度，也減少了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪的成本。同時(shí)，在保證高品質(zhì)管道制作的前提下，減輕垂直運(yùn)輸?shù)膲毫?、提高現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的安全性。

    5、利用BIM進(jìn)行施工進(jìn)度管理

    對(duì)于施工管理團(tuán)隊(duì)而言，施工進(jìn)度的把握能力是一項(xiàng)關(guān)于施工技術(shù)、方案策劃、物資供應(yīng)、勞動(dòng)力配置等各方面的綜合能力。本工程施工體量大、建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)，在建造過(guò)程中各種變化因素都會(huì)對(duì)施工進(jìn)度造成影響。因此，利用BIM的4D、5D功能，對(duì)施工方案、物資供應(yīng)、勞動(dòng)力調(diào)配等工作的決策提供幫助。

    6、利用模型對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行管控

    由于在模型的管線綜合階段，已經(jīng)把所有碰撞點(diǎn)一一查找并解決，且模型是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的修改信息即時(shí)調(diào)整的。因此，把BIM模型做為衡量按圖施工的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)尺最為合適的。

    在本工程中，項(xiàng)目部將根據(jù)監(jiān)理部門的需要，把機(jī)電各專業(yè)施工完成后的影像資料導(dǎo)入到BIM模型中進(jìn)行比對(duì)。同時(shí)，對(duì)比較結(jié)果進(jìn)行分析并提交“差異情況分析報(bào)告”，尤其對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行、完成標(biāo)高以及后道工序施工等造成影響的問(wèn)題，都會(huì)以三維圖解的方式詳細(xì)記錄到報(bào)告中。為監(jiān)理單位的下一步的整改處置意見(jiàn)提供依據(jù)，確保施工質(zhì)量達(dá)到深化設(shè)計(jì)的既定效果。

    7.系統(tǒng)調(diào)試工作

    上海中心是一座系統(tǒng)龐大且功能復(fù)雜的超高層建筑，系統(tǒng)調(diào)試的好壞將直接影響本工程的順利竣工與日后的運(yùn)營(yíng)管理。因此，利用BIM模型把各專業(yè)系統(tǒng)逐一分離出來(lái)，結(jié)合系統(tǒng)特點(diǎn)與運(yùn)營(yíng)要求在模型中預(yù)演并最終形成調(diào)試方案。在調(diào)試過(guò)程中，項(xiàng)目部把各系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果在模型進(jìn)行標(biāo)記，并將調(diào)試數(shù)據(jù)錄入到模型數(shù)據(jù)庫(kù)中。在幫助完善系統(tǒng)調(diào)試的同時(shí)，進(jìn)一步提高了BIM模型信息的完整性，為上海中心竣工后日常運(yùn)營(yíng)管理提供必要的資料儲(chǔ)備。