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“双引擎”助力上海BIM技术发展

时间:2015-03-10 10:14

上海是全国最早应用BIM(建筑信息模型)技术的城市之一,自2008年起经过7年的发展,在BIM技术的研发应用方面得到长足的进步,在提升建筑业劳动生产率、进行产业结构升级和建设智慧城市方面取得丰硕成果,技术水平处于全国领先地位。

标杆项目带动前沿技术发展

将于2015年年中竣工运营的“绿色垂直城市”上海中心是上海市应用BIM技术的代表性项目之一。作为举世瞩目的超高层建筑,上海中心在设计施工难度巨大的现实下依然保障了2008年建设之初制定的工期及预算,所依靠的就是BIM技术的研发与广泛应用。

上海中心大厦建设发展有限企业副总经理兼总工程师葛清向记者先容:“上海中心体量庞大,工程信息海量复杂,施工图数量超过1万张,深化图纸数量超过15万张。如果依靠传统的‘角尺加图纸’建筑工程模式,将对这一超级工程的设计、施工和管理提出巨大的挑战。”2008年当项目尚处在方案设计的时候,在国内建筑行业对BIM缺乏认识、更无超高层项目案例可循的情况下,上海中心超前思考,分析研究国外成功案例,经过多次论证,决定将BIM引入上海中心的设计、施工、运营的全过程;并首次在项目承发包过程的合同条款中加入技术要求来约束承包商必须在项目中应用BIM技术。正是这种运作最终形成了“以建设单位为主导,参建单位共同参与的基于BIM技术的精益化管理”的创新管理模式。

从项目设计开始,BIM技术就为上海中心把好了第一关,其高精确度的运算能力和高灵活度的参数化设计,帮助设计方美国GENSLER事务所实现上海中心建筑的创新外形;BIM三维可视化设计帮助同济大学设计院实现高效出图,从设计源头避免了复杂空间中大量错、漏、碰、缺等问题。葛清先容,运用BIM技术在上海中心项目中提前发现并解决的碰撞点数超过10万个,按单个碰撞点平均返工费用1000元左右计算,保守估计可节约建设费用至少超过1亿元。

在施工阶段,BIM为总包企业上海建工集团相关单位和各主要分包单位提供了精确的数据,减少返工、节省材料。以钢结构为例,上海中心大厦从上到下有8道巨型桁架层,其作用如同竹子的“竹节”,对结构稳定至关重要。建设单位利用BIM的数字化技术,将预拼构件的控制截面的实际测量坐标与提取的理论坐标进行比对,检验接口部位的实际间隙是否符合规范要求,若数据超出规范要求时,对超差部位进行整改,从而达到实体预拼装的效果。统计下来,钢结构的无必要浪费量仅仅不到2吨。

上海中心竣工后,通过BIM建立起来的建筑信息模型,还将延伸应用于大厦的物业和运营管理。特别是在灾害应急方面,上海中心也将利用BIM及相应灾害分析模拟App,制定避免灾害发生的措施。当灾害发生后,BIM模型可以提供救援人员紧急状况点的完整信息,有效提高突发状况应对措施。

葛清表示:“BIM的出现,使大家日常工作的技术手段发生了改变,从而使工作流程和工作方法发生了改变,更重要的是带来了思维方式的转变。”上海中心项目不但取得了大量BIM技术应用的科研成果,积累了宝贵经验,培养了一批实战型人才,随着项目临近结束,上海中心亦开始积极寻求业务创新,现已承接国内外多个代建项目,进行专业化的管理输出,并提供BIM专业咨询服务。

制度保障促进技术创新

除上海中心项目外,在世博园区、中国博览会会展中心、迪斯尼等项目上的BIM应用,为上海市基本建立起利用BIM提高建设管理效率的实践体系;浦东机场利用BIM改进机场运营管理的实践探索,作为这一领域少有的创新尝试,对于今后建立建筑运营领域的核心技术优势起到重要作用。然而需要注意的是,BIM技术在快速发展的同时也遇到瓶颈,尤其是在政策环境和基础性支撑技术两方面。

为了从制度层面促进新技术健康发展,上海市出台《关于在本市推进建筑信息模型技术应用的引导意见》(以下简称《意见》),通过政府引导、市场主导的方式,营造适于BIM发展的市场环境和政策环境,助力建筑业的转型升级。《意见》明确提出:到2016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,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。这一引导思想和原则契合了BIM发展的内生需要,解决在我国BIM技术应用中普遍存在的受制于上位法和建造模式(主要是“设计 招标 建造”模式)的制约。

此外,《意见》提出,要加快制定配套的技术标准,并在引进集成创新基础上,研发具有自主常识产权的BIMApp和应用技术。这一要求直接指向当前BIM技术发展的两大基础性瓶颈:参数化构件和信息交互性。BIM技术应用之所以其效率效益不彰,模型难于纵向传递,很大原因在于可供社会共享使用的参数化构件不足,其根本性原因在于产品模型的生命周期信息未能标准化地根据需要约定其内容、格式、归类和编码。由于此类常识和信息零散地分布在各行各业和各个阶段中,因此单由个别企业牵头整合难度较大,需要政府和行业挺身而出,整合各方资源进行深入研究。

未来,上海将进一步由政府通过工程试点和技术研发工作解决BIM技术应用和推广的基础性问题和政策环境建设问题,同时由市场决定BIM价值和技术发展的方向,充分发挥BIM技术在促进社会合作、提升资源利用效率方面的巨大潜能。

(来源:中国建设报,2015-02-04
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