BIM+助力“中国尊”破局!

2019-05-15 来源: 建筑业信息化

中国尊简介

   中国尊,总建筑面积约42.7万平方米,地上108层,地下7层,建成后将取代国贸三期成为北京第一高楼。该项目位于北京CBD核心区内编号为Z15地块正中心,西侧与北京目前最高的建筑国贸三期对望,建筑总高528米,未来将被规划为中信集团总部大楼。于2011年9月12日左右动工,2016年底封顶,预计总投资达240亿元。

中国尊的设计理念

   “中国尊”的建筑设计方案在竞标中是以专家评审总分第一名的成绩脱颖而出。能够受到专家的如此青睐,不仅在于建筑形态的大气之美,符合中国人传统的审美观,同时又不失时尚之气,因此被很多专家高度评价为是极具中国审美、又体现出世界潮流的当代建筑风格。尊,古之礼器。意为敬奉,起时双手捧至顶,行顶天立地之势。所以设计者以“中国尊”为北京第一高度建筑的寓意:建筑高耸直入云端,表现出顶天立地之势,与“尊”的表现不谋而合。而且以尊为建筑形态,也有别于北京超高层建筑常见的直线形态,使这一建筑林立在CBD核心区的摩天楼群中也能明显体现出庄重的东方神韵。

 

BIM+助力“中国尊”破局!

 

设计四大元素:

 

“尊”

   Z15的建筑构思源于中国传统礼器之重宝——“尊”的意象。建筑高耸直入云端,表现出顶天立地之势。其外形自下而上自然缩小,形成稳重大气的金融形象,同时顶部逐渐放大,享受独在云端的无限风光,最终形成中部略有收分的双曲线建筑造型,使这一建筑林立在CBD核心区的摩楼天群中也能明显体现出庄重的东方神韵。

竹编

   细看建筑外观,自下而上的菱形机理给人影响极为深刻,这种机理的选择源于中国传统器皿之一——竹器。一层层菱形的机理自下而上,既透出竹编的灵秀,又蕴含着莲花盛开的清丽。

孔明灯

   建筑顶部的空间设计取自“孔明灯”的形态意向,建筑群体空间错落有致,夜晚亮灯后在视觉感官中,其通透轻灵的顶部空间形成冉冉上升之态,从而形成独特的城市天际线轮廓,成为CBD腾飞的新起点。

城门

   从区域空间设计上看,该设计引入了“城门”的构思。从规划的南侧向北望,多栋超高层建筑在中央绿轴两侧延展,整体规划具有强烈的秩序感和导向性,凸显出绿轴终端的“中国尊”,从而形成CBD核心区标志性门户的城市形态,也寓意着北京城市站在一个全新的起点对话世界。

 

   在中国目前BIM是一个很热门的概念,国家相关机构也在大力推广BIM技术的应用,但由于目前仍处于初期发展阶段,缺少相关的施工经验,因此如何将BIM技术融入到项目开发、施工、运维中,并且切实有效的达到降低成本、提高效率的目的,是现阶段亟待解决的难题。而“中国尊”项目作为国内首个将BIM运用到全生命周期的项目,无疑为中国BIM的推动和发展有着巨大的引导作用,下面就让我们一起来看一下,“中国尊”项目在实际操作中运用了哪些黑科技: 

 

   中国尊计划施工总工期为62个月,计划开发周期与同类超高层建筑平均开发周期相比,减少31个月,月施工建筑面积是国内已建成同类超高层建筑的1.4倍。大厦自身无裙房,外围又条件受限,几乎是“零场地施工”。参建单位多,除机电各专业(暖通、给排水、电气、消防、智能化、冷热源等)之间的综合协调外,还需与土建、钢构、装饰等其他专业协调。

BIM+工厂化预制加工

    垂直运输是超高层施工的重难点。中国尊的施工条件可以说是前所未有的艰苦,现场几乎没有机电加工的场地。为了解决这一难题,项目使用BIM技术辅助工厂化预制加工。首先完成定位准确的三维施工模型,然后在工厂中按模型进行预制加工并编号,到现场后,根据编号将材料快速准确的运输到指定的楼层和位置,现场根据编号进行拼装,只进行少量的拼装。这样现场加工量减少,随之产生的建筑垃圾也减少,从而减轻二次运输的压力。

 

BIM+助力“中国尊”破局!

 

   各标准层空调机房排布方案类似,将空调机组进出口处的水管阀门管件做成预制模块,减少现场焊接作业。

   各标准层弱电间,桥架排布复杂且异形构件多,在工厂根据BIM模型预制异形件并将各构件编号,现场不再进行桥架切割加工。

   窗台一体化系统的窗台板采用BIM模型与现场测量结合的方式,在工厂完成定制。

 

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    蓄冰机房弧形区域管道采用工厂预制弧形管,不仅美观也减少了大量焊缝,降低了施工难度。

 

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BIM+深化设计

    一般来说,项目BIM建模的深度越浅,越不容易发现问题,建模深度越深,模型上表达的内容越多,越容易发现各专业之前的综合协调问题。中国尊的BIM建模深度和精度为同类型项目之最。在如此大的项目体量下,对全专业,全区域进行建模。机电模型深度到末端,如暖通风口、消防喷淋头、灯具等,而土建装饰则需要留洞,构造柱,装饰龙骨吊杆等等。在这样高精度的模型下,更多的专业间综合碰撞问题在施工前被发现解决,现场拆改显著减少,从而确保了工期。

 

BIM+助力“中国尊”破局!

 

    在BIM+深化设计工作流程上,中国尊的方式与其他项目有两点显著不同:

  

    第一是直接采用三维建模软件进行深化设计,先有模型,图纸由模型导出,而非先二维设计再三维翻模。

 

    第二是协同方式由各专业之间的协同变为各区域之间的协同,每个工程师需要对自己负责的楼层、区域范围内的所有专业进行综合排布。各工程师进行的是区域间的接口协调。

 

  借助高质量的BIM+深化设计,使空间紧张的区域满足安装检修,对空间宽松的区域(窗边风机盘管、巨柱边管井、地下室等)提出优化方案,使大厦可用建筑面积大幅度增加,使办公区平均平面使用率高于同类超高层写字楼。

 

BIM+助力“中国尊”破局!

 

BIM+三维激光扫描

      中国尊采用三维激光扫描仪进行现场扫描,机器扫描具有数据信息完整,无遗漏,精度高的优点,软件通过将现场点云模型和施工模型做分析比较,可以生成各种可视化的图表。方便管理者迅速发现问题,及时制定应对策略。生成的色谱分析图根据偏差大小的不同,在模型上显示不同的颜色,管理者可以根据偏差的范围,偏差的大小,采取不同的措施,来消除误差。

 

BIM+助力“中国尊”破局!

 

    在机电管线安装前,对土建结构进行三维扫描,规避风险。对偏差较小的区域,可以通过施工交底,加强机电施工精度或者协调土建、装饰专业共同吸收误差。

 

    在机电管线安装后,对机电管线进行扫描和质量管控。扫描确定重要设备和阀门的现场安装位置与施工模型位置一致,方便后期运维。

 

基于BIM技术的质量管理

     中国尊的BIM技术管理有三个一致:“模型与图纸一致,模型与图纸提交时间一致,模型与现场一致”。

 

○ 设计质量管控

 

     中国尊的BIM模型首先由机电总包完成综合管线排布并自审,然后由深化设计顾问单位对模型排布方案提出优化建议,由BIM顾问单位对模型规范性作出审核(如命名、属性、碰撞等),接着由施工总包结合其分包专业模型(土建、钢构、装饰等)进行综合协调,最后报送设计院审核。

 

○ 验收质量管控

 

    为确保模型与现场的一致性,中国尊采用定期和不定期现场巡检的方式,在施工过程中,由业主、施工总包、机电总包、BIM顾问、监理组成联合巡检,手持移动设备查看BIM模型,比对模型与施工现场的一致性。

 

BIM+助力“中国尊”破局!

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空调机房施工与模型对比

 

   通过BIM的深入应用,我们深深的感受到,BIM应用须建立在高质量的模型基础上。这个“高质量”不仅仅指模型的深度,也包括了设计人员在模型创建时体现出的专业知识和施工经验。BIM从业人员需要不断累积经验,才能为项目提供更有力的技术支持。

 

通过三维数字技术模拟建筑物所具有的真实信息,为工程设计和施工提供相互协调、内部一致的信息模型,使该模型达到设计施工的一体化,各专业协同工作,从而降低了工程生产成本,保障工程按时按质完成。