“虚拟建造”—BIM技术为上海中心省亿元

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关键词：虚拟建造、幕墙设计、钢结构、建筑工程

很久没有给大家分享项目案例了，这次分享的项目案例讲到了很多，虚拟建造是本次项目案例中的一个重点。每一个工程项目，建筑设计都有它的一个鲜明特点。BIM技术就是在上海中心呈现出来的一个特点！

2万多块不同尺寸的玻璃幕墙安装时无一返工，11万吨钢结构拼装时浪费量不超过2吨。高耸入云的上海中心大厦在刷新上海天际线的同时，也创造了许多工程上的“奇迹”。上海中心大厦建设发展有限公司总工程师葛清介绍，建筑信息模型（BIM）技术至少为大厦建造省下1亿元。

创造“超级工程”奇迹

BIM技术是在计算机辅助设计（CAD）等技术基础上发展起来的多维建筑模型信息集成管理技术，就是在计算机上“虚拟建造”，用可视的数字模型串联起项目设计、建造和运营全过程。

上海中心在当初九个设计方案中，选取了难度最大的设计方案。这一“超级工程”的实现，得益于BIM技术的支持。葛清说，上海中心体量庞大，工程信息海量复杂，图纸数量超过15万张。如果依靠传统的“角尺加图纸”建筑工程模式，设计、施工和管理都将面临巨大挑战。而借助BIM技术，上海中心开工6年多来，工程质量、进度、造价始终都在控制范围内，这在“大部分计划赶不上变化”的情况下，实属难能可贵。

上海中心运用BIM三维可视化设计，从设计源头避免了复杂空间中大量错、漏、碰、缺等问题。BIM技术提前发现并解决的“碰撞点”超过10万个，按解决一个“碰撞点”平均花1000元左右计，至少可为上海中心节约费用超过1亿元。

上海中心建设涉及复杂的交叉作业，高峰时有5000多人同时施工，BIM技术解决了各专业协同问题。葛清说，“BIM技术将各专业信息都显示在模型上，现在连工人在施工时都说，把模型调出来看看。”未来，BIM模型还将延伸应用于上海中心大厦的物业和运营管理。

2万多块幕墙无一返工

BIM技术为上海中心施工提供了精确的数据，大大减少返工和材料浪费。截至目前，整个工程因失误造成的被动变更仅占总变更的0.22%，造成的损失不到100万元。

上海中心从上到下分为八节，每个“竹节”处都有一道巨型钢桁架，单根构件重达100吨，安装精度要求严苛。上海建工和相关单位利用BIM技术，在电脑上实现预拼装，提前对构件接口超差部位进行整改，从而达到实体预拼装的效果。上海中心钢结构总用量达11万吨，其中无必要浪费量不超过2吨。

上海中心扭转的身姿曼妙婀娜也意味着各层玻璃幕墙尺寸各异。工程人员曾搭了900平方米幕墙模型做实验，用常规CAD技术算出的幕墙板有误差，安装工人要用脚把玻璃踩进去。而运用BIM技术后，不仅2万多块幕墙现场安装没有一块需要返工，全部精准就位，而且全场仅需16个工人即可快速安装。

在上海中心的机电安装、室内装饰等施工中，BIM技术大幅提升了施工效率。通过BIM技术，机电管线减少60%现场制作量，减少90%的焊接、胶粘等危险与有毒有害作业，70%管道实现预制；办公空间装饰工业化率达到85%，一改传统“原始材料进场、现场加工成型、废料出场处置”的习惯做法。在超高楼装饰工程中，通常每平方米需要超过1.2个工日，但上海中心还不到0.9个，12层楼同时施工，工人不到100个。

BIM技术有待走出“混沌期”

作为国内最早应用BIM技术的城市之一，从世博园区、上海中心、迪士尼等项目开始，BIM技术在上海建设领域得到了快速推广。目前，上海轨道交通建设也已全面应用BIM技术。

上海在BIM技术上逐步抢占国内“制高点”，但目前发展也遇到了瓶颈问题。“BIM技术面临的最大障碍，是数据不能互联互通。”上海建科工程咨询有限公司总工程师周红波说，BIM技术模型难于纵向传递，很大程度上是可供社会共享使用的参数化构件不足，产品模型的全生命周期信息未能实现标准化，导致不同格式的模型难以整合。

周红波认为，上海BIM技术推广要尽快走出“混沌期”，需要在政策环境和基础性支撑技术上实现突破。为此，市政府专门发布关于推进BIM技术应用的指导意见，提出到2018年底基本形成满足BIM技术应用的配套政策、标准和市场环境。到2017年，上海市规模以上政府投资工程全部应用BIM技术，规模以上社会投资工程普遍应用BIM技术。

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