BIM在上海中心装饰异形造型中的应用

文｜上海建工一建集团有限公司 吴璇璇 韦晓娟 张晓莉 印家杰

建筑信息模型BIM（Building Information Modeling）或者建筑信息管理（Building Information Management）是以建筑工程项目的各项相关信息作为基础的三维建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物的真实信息。BIM不是指某一种软件，而是一系列软件和工作平台。它具有信息完备性、信息一致性、 可视化、模拟性的特点。

一、BIM技术与上海中心

上海中心大厦项目的BIM应用是集建模、检测、计算、模拟、数据集成等工作的三维建筑信息管理工程。这项工作从方案设计、施工图设计、深化设计、制造、施工管理，一直覆盖到后期运营的建筑全生命周期。

BIM帮助设计师将螺旋上升的幕墙系统进行了精准的定位，所有专业都在BIM平台上共同工作。

BIM对施工图有重要的作用，对于异型的建筑来说，通常的二维设计手段是无法精准定位。而上海中心更加复杂，利用AutodeskRevit软件进行建模，模型可以快速查找所有碰撞点，可以较好地解决了错、漏、碰、撞现象。

BIM是整个施工阶段的重要工具，一设计BIM模型为基础，通过机械设计软件的数据转换，并且进行归类标注和材料统计，就可以将BIM转化为机械加工设计图纸，用于指导工厂生产加工。

上海建工一建集团装饰施工中标了商业观光部分，BIM工作贯穿在全过程，中标后设计师接收的是施工图纸和BIM模型，深化施工图纸过程中与土建安装进行协调，同时绘制BIM模型，施工图和BIM模型交甲方、设计、监理进行会审确认，设计变更时BIM模型同步进行修改。确认后的施工图和BIM模型作为施工依据，厂商BIM模型进行材料加工，现场安装，辅助三维扫描技术进行现场实测和基层施工精度控制。竣工图与竣工BIM模型一并提交备案。

二、上海中心室内三维曲面造型的设计施工案例

1、波浪形造型

波浪造型吊顶布置在B2和B3层，沿着自动扶梯伸展，吊顶的完成面是一个波浪起伏的曲面。条板中心线距离120mm，板厚30mm。每个条板单只达到9米长，采用了型材拉伸工艺，用雕刻机二次切割。设计师用BIM制作了波浪表面，转换成一片片二维CAD图纸，每一片铝板都有一张图纸和编号，按照编号工厂加工运输安装和安装。

上海中心外景与中庭

波浪形造型效果和BIM模型

双曲金属板的效果和构造

2、双曲面金属板

上海中心大厦B1层是等候观光电梯区域，椭圆锥柱墙面为双曲面，有透光效果，原设计此空间墙面和天花及柱身的材料为穿孔的GRG板。但是GRG材料本身的质量较重，大面积的运用安装不便，增加大楼荷载，也不易于拆卸检修，饰面在人流量巨大的地方不耐久。我们经多种材料性能与安装方式的对比，最终向设计方建议更改为冲孔金属板建议得到采纳。

每一块板都是对缝，原计划所有的孔洞也对齐，但由于从柱到顶放射不规则双曲，孔洞对齐逻辑上会产生矛盾，后来改为随机孔洞。

所有设计在BIM中进行，包括板材分隔，厂家板材加工后进行现场初安装，将有瑕疵的地方找出来，编好号码，记录修改意见，将板材全拆开回工厂切割、焊接、打磨、上漆，然后回工地二次精准安装。

3、GRG自动扶梯

地下二层商场通道中间的自动扶梯，GENSLER设计公司提供效果图和cad图，饰面材料为GRG，我们通过BIM模型进行建模与方案设计沟通并确认初步效果。

由于这个自动扶梯GRG造型三个面都是弧形的，它与天花及侧板均无法完美收口。而且我们发现两侧的结构留缝不对称。根据现场实测，等GRG安装完毕后会与边上的柱子有碰撞。历时2个月的时间前后共修改BIM模型5次，调整造型逐步解决了上述的问题。

这个GRG包覆的体量非常巨大，跨度有近8米，包括3部自动扶梯和1部楼梯。其次所在的空间位置关系非常复杂。这个垂直空间是从地下三层一直挑空到地下一层，而且上下两层之间自动扶梯走向又是错位的,没有支撑点来受力。我们将原设计GRG材料8mm的厚度增加到15mm以保障强度，并计算出GRG的自重约10吨。考虑选用200×100×10的工字钢为主结构斜向布置，40×60的镀锌方钢为次结构网状布置。测算出饰面与基层的总重量，报设计院结构荷载审核通过。

技术方案确认后，厂家进行BIM加工图制作，将整个模型分解为53个规格，共计81片，并进行编号。最终效果得到了设计方和业主方的认可。

从方案设计到施工图设计以及加工生产都在BIM系统中完成。

结束语：

建造高楼大厦的方法正在上海悄然改变，BIM技术可以促进建筑专业人员协同工作、提高沟通效率，它将人员、系统和实践全部集成到一个流程中，并且可以用于设计、制造和施工等阶段，为项目增加价值，包括缩短工期、减少浪费和提升质量。总之，BIM技术的价值在于完善了整个建筑行业各个管理系统和工作流程间的多项沟通和多维交流，实现项目全生命周期的信息化管理。BIM技术在上海中心建设中发挥了重要作用，产生了巨大社会影响力，必将引领建设行业的技术进步！