【上海】BIM技術在超高層地標建筑中應用匯報(附圖豐富140)

BIM在上

設計中的應用Application

in

theDesignofShanghaiTower101設計概況Project

Summary2Project

Summary?

高度

Height–

632m?

面積

Area–

580,000sqm?

用途

Function–

停車場

Parking–

零售

Retail–

會議中心

Conference

Center–

辦公室

Office–

豪華酒店

LuxuryHotel–

精品辦公室

Boutique

Offices–

觀光平臺

Observation

Deck3Project

Team建設單位

/Client上海中心大廈建設發(fā)展有限公司Shanghai

Tower

Construction

andDevelopment

Co.,Ltd.建筑設計

/

Architect：Gensler結構設計

/Structure：Thornton

Tomasetti機電設計

/MEP：Cosentini

Associates景觀設計

/Landscape：SWA施工圖設計

/LDI同濟大學建筑設計研究院(集團)有限公司Architectural

Design

&Research

Instituteof

TongjiUniversity

(Group)

Co.,Ltd.BIM顧問

/BIM

ConsultantAutodesk,

Inc.4上海中心大廈SHANGHAI

TOWER5Location陸家嘴綠地Lujiazui

Green

Land中國上海市SHANGHAI,

CHINA浦東新區(qū)陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)Pudong

New

DistrictLujiazui

Finance

&

Trade

Zone金貿(mào)大廈JINMAO

TOWER環(huán)球金融中心WFC上海中心大廈SHANGHAI

TOWER678九區(qū)

Zone

9八區(qū)

Zone

84層觀光樓層5層精品辦公10層酒店15層酒店七區(qū)

Zone

7六區(qū)

Zone

614層辦公14層辦公13層辦公五區(qū)

Zone

5四區(qū)

Zone

413層辦公12層辦公三區(qū)

Zone

3二區(qū)

Zone

2第5層

會議1-4層

商業(yè)+裙房B1-B2層

商業(yè)+設備

/B3-B4停車

/B5層

停車+人防一區(qū)Zone

1910111202BIM目標BIM

Goals13Reason

for

BIM?

項目挑戰(zhàn)–

項目涉及學科多、分支系統(tǒng)非常復雜–

成本控制難度大–

信息量大，有效傳遞難度大–

行業(yè)整體生產(chǎn)力水平較低?

企業(yè)文化–

“激情、融洽、創(chuàng)新、務實”?

科研–

上海中心大廈綠色超高層建筑關鍵技術研究?

行業(yè)的示范與推動14BIM應用點BIMUses開展BIM項目的第一步，是確定合適的項目及團隊目標，而目標的確定，需要明確適用于項目及團隊的BIM應用。按建設項目全壽命周期中各參與者的應用分類（如BIM

Handbook)按建設項目全壽命周期中各階段的應用分類BIM技術在建設項目全壽命周期中應用的分類體系（如美國bSa體系）按各典型的建設項目的應用分類（如案例匯總）15美國bSa(building

SMART

alliance)曾經(jīng)對目前美國工程建設行業(yè)領域的BIM應用情況做過詳細調(diào)查，并總結出目前美國市場上BIM的25種不同應用并加以分析研究，用于指導工程項目在不同階段選擇合適的BIM應用。按建設項目全壽命周期中各階段的應用分類（如美國bSa體系）16PLAN

規(guī)劃DESIGN

設計CONSTRUCT

施工OPExisting

Conditions

Modeling

現(xiàn)狀建模Cost

Estimation成本預算Phase

Planning

階段規(guī)劃Programming

規(guī)劃文本編制Site

Analysis場地分析Design

Reviews設計方案論證Design

Authoring設計建模Energy

Analysis能量分析Structural

Analysis結構分析Lighting

Analysis日照分析Mechanical

Analysis設備分析Other

Eng.

Analysis其他分析LEEDEvaluationLEED評估Code

Validation

規(guī)范驗證3D

Coordination

3D協(xié)調(diào)Site

UtilizationPlanning場地使用規(guī)劃Construction

System

Design施工系統(tǒng)設計DigitalFabrication數(shù)字化加工3D

Control

AndPlanning三維控制和規(guī)劃Record

Model記錄模型Maintenance

Scheduling維護計劃Building

System

Analysis建筑系統(tǒng)分析Assert

Management資產(chǎn)管理主要BIM應用Space

Mgmt./Tracking空間管理/追蹤DisasterPlanning災害計劃BIM目標BIMGoalsBIM目標可分為兩類項目整體性目標

包括縮短項目工期、降低工程造價、提升項目質(zhì)量等具體任務的目標

與具體任務的效率有關18BIM目標BIMGoalsPLAN

規(guī)劃DESIGN

設計CONSTRUCT

施工OPERATE

運營提升設計效率及準確性提高建筑能源績效Design

Reviews設計方案論證Design

Authoring設計建模Energy

Analysis能量分析Structural

Analysis

結構分析Lighting

Analysis日照分析Mechanical

Analysis設備分析Other

Eng.

Analysis其他分析LEEDEvaluationLEED評估Code

Validation

規(guī)范驗證提升可持續(xù)目標的效率提高建筑安裝質(zhì)量避免現(xiàn)場沖突3D

Coordination

3D協(xié)調(diào)Site

UtilizationPlanning場地使用規(guī)劃Construction

System

Design施工系統(tǒng)設計DigitalFabrication數(shù)字化加工提高深化設計效率及準確性3D

Control

AndPlanning三維控制和規(guī)劃項目整體性目標具體任務的目標1903BIM流程BIM

ProcessClientDesignConstructionBudgetBIMProcurementSupervision20BIM流程BIMProcess美國bSa在《

BIMProjectExecution

Planning

Guide

》中，將BIM的流程劃分為兩個層次第一層：總體流程（BIM

Overview

Map）說明在一個建設項目里面計劃實施的不同BIM應用之間的關系，包括在項目生命周期中主要的信息交換要求。第二層：詳細流程（DetailedBIMUseProcess

Maps）明確界定每一個特定的BIM應用的詳細工作順序，包括每個過程的責任方、參考信息的內(nèi)容和每一個過程中創(chuàng)建和共享的信息交換要求。21總體流程BIM

OverviewMapBIM顧問

/BIMConsultant:

Autodesk,

Inc設計采購建造營運BIM

建筑信息模型復

管

碰雜

線

撞形

綜

檢體

合

測材

招料

投統(tǒng)

標計

管理施施設

空備

間信

使息

用維

變護

更工

施

工方

工

現(xiàn)案

模

場探

擬

監(jiān)討控22總體流程BIM

OverviewMap23總體流程BIM

OverviewMapDesignConstructionFacility

Management現(xiàn)場信息進度信息可持續(xù)設計PKPMIES運營方案優(yōu)化P3激光測繪信息ProjectTectonNavisworks3ds

MaxMayaRFID4維施工模擬EcotectGBS手機RFID物業(yè)管理應急預案優(yōu)化Navisworks施工現(xiàn)場管理手機TectonOliveNavisworks施工方案優(yōu)化結構分析預制件加工ArchibusEcotect設計協(xié)調(diào)精細化設計NavisworksInventor設備管理Etabs三維管線綜合InventorDesignReviewNavisworksNavisworks工程計價軟件3ds

MaxRobotNavisworks3ds

MaxRevitBIM

數(shù)據(jù)庫RST結構專業(yè)RACRME水暖電專業(yè)建筑專業(yè)Buzzsaw

項目協(xié)同管理Autodesk

產(chǎn)品其他產(chǎn)品24詳細流程Detailed

BIM

UseProcess

Maps?

把BIM應用逐層分解為一組進程?

定義進程之間的相互關系?

生成詳細流程圖（包括相關的信息、信息交換的方式以及各流程的責任方）?

在流程的重要決策點設置決策框NOIfActivity1Activity2Activity3YESGoalsMetResponsiblePartyAResponsiblePartyBResponsiblePartyB2504BIM范圍及細致程度BIM

Scope

and

Level

ofDetail26BIM范圍BIMScope在制定了BIM的目標和流程后，應進一步確定各專業(yè)的模型元素、詳細等級以及對項目有重要意義的專門屬性。針對項目的特點和要求，定義BIM模型需要包含的項目元素以及每個專業(yè)需要的特定交付成果，減少不必要的模型創(chuàng)建，優(yōu)化BIM實施方案的性價比。介于上海中心體量巨大、造型復雜的特點，BIM設計方面的應用范圍將重點放在參數(shù)化設計、碰撞檢查、管線綜合與基于施工工藝和現(xiàn)場信息的深化設計指導。27細致程度Level

of

Detail模型細致程度（LOD，LevelofDetail）：由美國建筑師協(xié)會（AIA）于2008年提出，用于確定模型階段輸出結果（PhaseOutcomes）以及分配建模任務（Task

Assignments）。LOD被定義為5個等級，從概念設計到竣工設計，具體的等級如下：100200300400500Conceptual

概念化Approximate

geometry

近似構件（方案及擴初）Precise

geometry

精確構件（施工圖及深化施工圖）Fabrication

加工As-built

竣工28細致程度Level

of

Detail由于國內(nèi)外的規(guī)范以及對施工圖的要求存在不同，LOD在BIM的實際應用中也有一定的差異。以上海中心為例，施工圖的LOD介于200~300之間，而進一步的深化設計（如幕墻深化設計）因為施工工藝要求，可以達到LOD400以上。2905質(zhì)量控制Quality

Control30質(zhì)量控制Quality

Control為保證項目各階段的模型質(zhì)量，應考慮如下方面：?

建模的基本原則（如統(tǒng)一的坐標系、文件命名結構等）?

數(shù)據(jù)的驗證（各專業(yè)間的數(shù)據(jù)，模型與實際建筑的數(shù)據(jù)）?

碰撞檢查硬碰撞：構件間的碰撞軟碰撞：考慮施工工藝的碰撞?

多專業(yè)的模型協(xié)調(diào)檢查多余的元素、視點檢查文件格式、命名規(guī)則保持文件的更新變更的通知……3106設計應用Application

in

Architecture32343637383940414243444507設計應用Application

in

Structure464849505108設計應用Application

in

MEP5354555657585960616209設計應用Application

inCollision

Detection6364656610施工Construction672008年11月29日2009年07月18日上海中心大廈正式開工Shanghai

Tower

ConstructionFormallyBegan主樓樁基完成Tow

er

PileFoundation

Finished68692008年11月29日2009年07月18日上海中心大廈正式開工Shanghai

Tower

ConstructionFormallyBegan主樓樁基完成Tow

er

PileFoundation

Finished70712009年10月03日2010年02月10日2010年03月26日2010年04月20日2010年09月24日主樓基坑開始開挖施工Tower

Ground-breaking主樓基坑土方開挖全部完成Tower

Basement

SoilExcavation

Finished主樓大底板混凝土澆筑Tow

er

Basement

SlabFinished主樓地下室鋼結構吊裝開始Tow

er

Basement

StructureBegan主樓地下室結構封頂Tower

Basement

Structure

Finished72732009年10月03日2010年02月10日2010年03月26日2010年04月20日2010年09月24日主樓基坑開始開挖施工Tower

Ground-breaking主樓基坑土方開挖全部完成Tower

Basement

SoilExcavation

Finished主樓大底板混凝土澆筑Tow

er

Basement

SlabFinished主樓地下室鋼結構吊裝開始Tow

er

Basement

StructureBegan主樓地下室結構封頂Tower

Basement

Structure

Finished74752009年10月03日2010年02月10日2010年03月26日2010年04月20日2010年09月24日主樓基坑開始開挖施工Tower

Ground-breaking主樓基坑土方開挖全部完成Tower

Basement

SoilExcavation

Finished主樓大底板混凝土澆筑Tow

er

Basement

SlabFinished主樓地下室鋼結構吊裝開始Tow

er

Basement

StructureBegan主樓地下室結構封頂Tower

Basement

Structure

Finished76772009年10月03日2010年02月10日2010年03月26日2010年04月20日2010年09月24日主樓基坑開始開挖施工Tower

Ground-breaking主樓基坑土方開挖全部完成Tower

Basement

SoilExcavation

Finished主樓大底板混凝土澆筑Tow

er

Basement

SlabFinished主樓地下室鋼結構吊裝開始Tow

er

Basement

StructureBegan主樓地下室結構封頂Tower

Basement

Structure

Finished78792009年10月03日2010年02月10日2010年03月26日2010年04月20日2010年09月24日主樓基坑開始開挖施工Tower

Ground-breaking主樓基坑土方開挖全部完成Tower

Basement

SoilExcavation

Finished主樓大底板混凝土澆筑Tow

er

Basement

SlabFinished主樓地下室鋼結構吊裝開始Tow

er

Basement

StructureBegan主樓地下室結構封頂Tower

Basement

Structure

Finished80812011年01月29日2011年04月15日主樓核心筒結構達到11層Tow

er

Coreat11

Floors現(xiàn)場CurrentSiteView82832011年01月29日2011年04月15日主樓核心筒結構達到11層Tow

er

Coreat11

Floors現(xiàn)場CurrentSiteView848511鋼結構深化設計Steel

Structural

Shop

Drawing868788899091929495969712幕墻深化設計Curtain

Wall

Shop

Drawing9899100e

=2.71828178…Reduction：

s=99.998904…Z=632000-45000y=ez*s101全程控制第一階第二階段：加工組裝精度第三階段：施工測量修正段：基礎模型創(chuàng)建設計階段工廠階段現(xiàn)場階段模型實物102全程控制數(shù)據(jù)聯(lián)動、模型聯(lián)動、信息聯(lián)動加工BIM聯(lián)動設計安裝103全程控制硬件支持函數(shù)調(diào)整建模流程模塊化有利于降低對硬件配置要求同時便于管理BIM建模優(yōu)化INO準確的參數(shù)化模型是一切應用的基礎