上海中心大厦项目主体结构高度580米,地下5层,地上121层,总面积约为57万平米,其功能分区为地下3—5为车库,地下1-2为商业,楼上分为精品商业、24H甲级5A办公楼,五星级酒店、观光平台等。从项目的规模上看可以断定,设计难度大,结构复杂,工期长,涉及到新技术新工艺较多,这是项目设计之前能够预判的,也是对BIM需求的解始。
在项目初期,方案选择了旋转形式的曲面结构建筑方案,注定了建筑结构的复杂特点,曲面节点的表达方法在通常的2D图纸中非常困难,此阿勇平面立面剖面的分析,结构的适应性对比,都会增加设计质量的不稳定性,再加上我国生产力水平依然比较低,需要一个清晰的表达方式来指导项目完成。这是推动项目基于BIM技术进行设计的源动力。
然而采用BIM技术对项目进行设计,业主也将面临BIM的设计管理新流程和BIM标准,不仅国家在制定着适合我国的BIM标准,项目也应根据自己的项目特点制定标准。BIM系统标准主要在建筑结构模型中,对设计规范进行细化要求,不能达到我国结构设计标准的部位、节点、构件等进一步要求,制作构件族归档。
业主根据我国Autocad的普及性和项目需要最先确定了Autodesk公司的BIM平台,基于revit软件格式制定了BIM咨询服务标准,并和Autodesk公司签订了战略合作协议,为上海中心项目的BIM技术提供顾问服务和技术支持。之后针对BIM组建业主的专项管理团队,制定工作内容、目标和责任分工制度,确定工作流程并与BIM设计流程绑定,在BIM中同步完成信息提交、审核、变更、验收及资料归档等的全过程工作。
在设计过程中,遇到的较为有特点的问题是旋转的曲面结构和外幕墙结构变化,为达到目标效果,结构设计了十几种方案进行比较,从承受力、荷载、材料甚至施工角度对比分析方案,最终选择矩柱形式与核心筒钢梁外伸臂结合的方式,在复杂的几何变化中选择结构形态,在2D图纸中是无法进行的。
建设阶段,在BIM模型基础上进行施工模型的4D模拟,对施工难点进行分析,580米的高层建筑,在材料垂直运输上是一个大问题,通过BIM模拟塔吊工作范围和设置情况,可以快速的确定卸料平台与吊车位置,并合理分配垂直运输工具对各个施工节点进行工作安排。
而业主在施工管理过程中如何通过BIM实现精细化管理呢?这也是建设方在选择使用BIM时第一时间需要想到的问题,如何最大化BIM给施工带来的价值,前文中已经探讨了BIM在施工阶段的作用和价值,4D、5D模拟,对工期、质量、材料设备的加工订货等等,此处不多做赘述,如何使用BIM,下面做了一些讨论。
我们知道项目管理的定义是在项目管理活动中运用知识、技能、工具和技术,以求达到项目需求和各种目标,现在我们运用BIM为工具,输入技能、知识和技术信息,用计算机为我们实现项目目标,那么我们的管理人员要对这种新的管理工具进行熟悉和了解,这就是基于BIM的项目管理中的第一点,BIM管理团队,需要熟悉管理工具应用的人来进行,就像设计人员操作AutoCAD一样。
第二,BIM管理流程的制定。在上海中心项目建设过程中,BIM的信息资源带给业主很多方便,然而提取信息、利用信息以及处理信息是建设单位需要做的事情。从控制项目进度和造价的角度上分析,工程部门结合施工单位提取项目疑难问题信息,或通过模拟建造过程预判疑难问题信息,配合各部门的汇总意见反馈到BIM模型中检测处理结果,通过设计部门提交修改信息,在BIM中生成变动资料信息。这样的流程管理缩短了单项管理时间,增加了决策的准确性。
在上海中心大厦的项目中,看到了BIM带来的管理价值,在学习基于BIM的项目管理实操中,依然需要探索BIM的管理标准,制定细化的管理制度。
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