項目概況

    程十發(fā)美術(shù)館是上海市委市政府著眼社會主義國際文化大都市建設(shè)作出的重大決策，也是實施文化東進(jìn)戰(zhàn)略，構(gòu)建一軸雙心城市文化新布局的重要一環(huán)。作為“十三五”期間市重大文化建設(shè)項目，程十發(fā)美術(shù)館已于2018年年底結(jié)構(gòu)封頂，將于2019年年底開幕。本項目的方案到施工圖，由同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計研究院(集團(tuán))有限公司同勵設(shè)計院設(shè)計，外形緊扣“疊院·拾徑”的設(shè)計構(gòu)思，外立面采用石材、玻璃疊加的虛實體塊，來表現(xiàn)形體的雕塑感和錯落有致的韻味。

    項目位于長寧區(qū)古北地區(qū)虹橋路，項目規(guī)劃用地約7129.0，總建筑面積：11500，為大中型博物館。地上建筑面積：7570.0，地下建筑面積3930.0,建筑高度：23.85m。地上三層，包括陳列用房、公眾服務(wù)用房、業(yè)務(wù)研究用房等，地下一層，包括報告廳、停車庫、設(shè)備機(jī)房等。

    項目地下為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地上為鋼結(jié)構(gòu)，按“國家重點美術(shù)館標(biāo)準(zhǔn)”設(shè)計，抗震八級，地下地上結(jié)構(gòu)之間采用隔震技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換連接。此外，本工程的地下與地鐵毗鄰，施工場地小，工程復(fù)雜;地上建筑造型懸挑，功能主要為公共的展覽空間，對于空間的效果、舒適度都有著較高要求，這背后離不開鋼結(jié)構(gòu)的精細(xì)化設(shè)計，機(jī)電管線的合理布置，以及多專業(yè)的協(xié)同設(shè)計，通過BIM技術(shù)增強(qiáng)的多專業(yè)間的合作保證了對于空間的合理利用，達(dá)到建筑的空間要求和展覽效果，配合施工周期在最短時間內(nèi)完成對于設(shè)計的優(yōu)化。

    項目工程進(jìn)度

    BIM團(tuán)隊在項目方案確定后的初步階段就介入輔助設(shè)計，配合設(shè)計到施工圖審圖完畢，并在施工階段仍持續(xù)協(xié)助設(shè)計以及業(yè)主。

    設(shè)計階段BIM配合時間線

    擴(kuò)初階段――【BIM】配合建筑外形推敲&結(jié)構(gòu)選型定位尺寸優(yōu)化

    擴(kuò)初階段，通過計算模型快速導(dǎo)出結(jié)構(gòu)模型，對于已有的建筑圖紙翻模后進(jìn)行合模，通過三維可視的效果，為設(shè)計師推敲建筑空間效果和對于結(jié)構(gòu)方案比選提供了可考依據(jù)，快速確認(rèn)了以下的修改：

    1.修改結(jié)構(gòu)形式，屋面層的桁架改為鋼梁

    2.準(zhǔn)確控制結(jié)構(gòu)懸挑部分的尺度

    3.輔助施工圖階段結(jié)構(gòu)構(gòu)件的準(zhǔn)確定位――幕墻邊界

    通過計算模型快速導(dǎo)出結(jié)構(gòu)三維模型

    合模的外立面效果推敲

    結(jié)構(gòu)構(gòu)件的準(zhǔn)確定位以及尺寸控制

    施工圖階段――BIM配合結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計

    施工圖階段，BIM配合設(shè)計對于抗震設(shè)計的隔震支座進(jìn)行了建模和研究?？拐鹪O(shè)計采用了地下室與地上鋼結(jié)構(gòu)分開的設(shè)計方案，以減少對于土建整體的開挖并達(dá)到更好的抗震效果。

    結(jié)構(gòu)整體的抗震設(shè)計，地上地下分開

    隔震支座節(jié)點

    隔震溝構(gòu)造節(jié)點

    施工圖階段通過三維建模各個隔震節(jié)點的建模協(xié)助設(shè)計推敲抗震設(shè)計的實際視覺效果;尤其是對于地下室室內(nèi)空間效果有比較大影響的隔震支座還需要滿足一定的防火要求，對于這個節(jié)點的推敲進(jìn)行了多次方案性的研究――最終確認(rèn)由最初的僅用防火材料填充的方案改為最終周圍加輕質(zhì)防火隔墻。

    隔震支座構(gòu)造節(jié)點方案修改

    隔震支座的構(gòu)造節(jié)點修改帶來了對于地下室管線的空間影響，地下室整體結(jié)合抗震支座的設(shè)計進(jìn)行了優(yōu)化。

    結(jié)合抗震支座節(jié)點管地下室管線進(jìn)行了局部的優(yōu)化

    施工圖階段――BIM配合空間精細(xì)化管理

    施工圖階所有機(jī)電圖紙的完備后，對于所有空間進(jìn)行了管線綜合和凈高驗證。

    常規(guī)的管線凈高問題報告

    此外，結(jié)合展覽建筑的特殊性，對于展覽空間的凈高和路由進(jìn)行了優(yōu)化，保證所有內(nèi)部管線不影響內(nèi)部的展覽空間。

    展覽空間效果圖

    展覽空間樓梯下方公共走廊管線優(yōu)化

    作為公共建筑，外立面的效果控制也十分重要，BIM團(tuán)隊著重研究了兩個室外設(shè)備平臺的設(shè)備安裝以及管線布置情況，保證管線的隱蔽和使用合理性。

    設(shè)備平臺的管線驗證

    施工圖階段――BIM輔助機(jī)電管線與結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計

    在本項目中，除了傳統(tǒng)的二維到三維的驗證外，BIM還協(xié)助設(shè)計進(jìn)行了設(shè)備管線與鋼結(jié)構(gòu)預(yù)留洞口的交互設(shè)計工作。

    由于頂層懸挑空間區(qū)域梁下凈空有限，為保證業(yè)主所要求凈高，機(jī)電管線采用全部穿梁的方案。

    但由于鋼結(jié)構(gòu)開洞條件較為苛刻，且機(jī)電管線涉及多個專業(yè)的協(xié)同，在與設(shè)計溝通之后，在鋼梁開洞原則允許的范圍之內(nèi)，將該區(qū)域BIM結(jié)構(gòu)模型預(yù)留出盡可能多的洞口，然后機(jī)電根據(jù)結(jié)構(gòu)洞口條件進(jìn)行管綜，并相應(yīng)考慮了建筑的天窗范圍和屋面造型等因素，在機(jī)電管線盡可能優(yōu)化的條件下，滿足了該區(qū)域的凈高要求，并在最后刪除不需要的洞口，將機(jī)電管綜模型以及鋼梁開洞大小及定位信息，反提給設(shè)計作為出圖依據(jù)，保證了管綜成果的有效和設(shè)計合理性。

    協(xié)調(diào)過程：

    結(jié)構(gòu)開洞-機(jī)電管綜-保證有效面積和管綜情況的開窗