1.上海中心大厦上海中心大厦位于陆家嘴金融贸易区核心区内,美国SOM建筑设计事务所、美国KPF建筑师事务所及上海现代建筑设计集团等多家国内外设计单位提交了设计方案,美国Gensler建筑设计事务所的“龙型”方案及英国福斯特建筑事务所“尖顶型”方案入围。经过评选,“龙型”方案中标,大厦细部深化设计以“龙型”方案作为蓝本,由同济大学建筑设计研究院完成施工图出图。上海中心大厦项目面积433954平方米,建筑主体为119层,总高为632米,结构高度为580米。
2.武汉中心大厦武汉中心占地约2.81公顷,总建筑面积359270.94平方米,其中,地上建筑面积272652.53平方米,设置1300个机械式停车位,建筑高度438米,地下4层(局部5层),地上层数为88层。2009年9月25日动工,2015年4月16日封顶,——武汉中心大厦是江城新地标性建筑,这是华中地区第一座开建的400米以上的超高层建筑,以其节能环保创造绿色建筑标杆。
3.深圳平安金融中心深圳平安金融中心是中国平安人寿保险股份有限公司(平安集团旗下成员)2007年11月6日竞得深圳福田中心区一商务地块,平安国际金融中心项目建筑主体高度592.5米。
4.上海虹桥综合交通枢纽虹桥综合交通枢纽建设按照“2006年底主体工程全面开工,2009年底工程竣工。虹桥综合交通枢纽用地面积约26.26平方公里,建成高速铁路、城际和城市轨道交通、公共汽车、出租车及航空港紧密衔接的国际一流的现代化大型综合交通枢纽。
BIM的全拼是BuildingInformationModeling,即:建筑信息模型。BIM是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。一个完善的信息模型,能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源,是对工程对象的完整描述,可被建设项目各参与方普遍使用。BIM具有单一工程数据源,可解决分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题,支持建设项目生命期中动态的工程信息创建、管理和共享。建筑信息模型同时又是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法,这种方法支持建筑工程的集成管理环境,可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。BIM一般具有以下特征:模型信息的完备性:除了对工程对象进行3D几何信息和拓扑关系的描述,还包括完整的工程信息描述,如对象名称、结构类型、建筑材料、工程性能等设计信息;施工工序、进度、成本、质量以及人力、机械、材料资源等施工信息;工程安全性能、材料耐久性能等维护信息;对象之间的工程逻辑关系等。模型信息的关联性:信息模型中的对象是可识别且相互关联的,系统能够对模型的信息进行统计和分析,并生成相应的图形和文档。如果模型中的某个对象发生变化,与之关联的所有对象都会随之更新,以保持模型的完整性和健壮性。模型信息的一致性:在建筑生命期的不同阶段模型信息是一致的,同一信息无需重复输入,而且信息模型能够自动演化,模型对象在不同阶段可以简单地进行修改和扩展而无需重新创建,避免了信息不一致的错误。
我们以国内白鹤滩水电站和国外迪拜未来博物馆为两个典型的案例,介绍BIM在其中具体的应用以及软件系统实现的形式。
关于国内的白鹤滩水电站,其是金沙江的四大水电站之一,同时也是全世界施工难度极高、规模体量庞大的数个知名水电站项目,而对于这类工程的其中一大痛点,便在于现场施工条件极其复杂,需要前期采集大量的现场实际数据,从而与BIM模型相结合以推测出最佳的方案。例如,现场的地质裂隙、岩石解里等程度,需要通过物探、实景航拍、钻探取样等多种方式予以数据的收集,这些数据的获得使得BIM模型更加准确地反映真实水电站环境的情况,从而能够通过专业逻辑、数学关系予以相关设计方案与环境风险之间的分析,最终优化可能出现的风险并调整设计施工方案。
如上所见,采集的数据之多和多源异构数据的融合程度,其已经超越了其他基于普通场景而开发的软件平台,因此白鹤滩水电站的相关单位便自行开发了工程勘察数字化平台,将所有数据承载其中进行整理归档,以支持后续不同阶段的BIM数据需求的应用,而这样的平台开发类似其他数字化系统,并非基于某款软件的插件扩展,而是基于三维数据引擎等不同底层组件,通过API接口调用不同的服务,从而支持完整应用系统的开发。可见,在场景特殊、数据繁杂、专业性需求极高的案例中,定制化的BIM系统才能真正支持相应的工程应用,而其对应的投入要求则更高,需要懂开发、懂科技、懂业务等多专业复合人才的领导。
而在国外的项目,以“迪拜 · 未来博物馆”为案例,我们看到其特殊的循环椭圆流体造成而导致了钢结构设计施工等方面难度巨大。例如其完全异形的流面导致了三维模型在转化之后,其三角面片数往往呈现爆炸性的几何倍数增长,以至于本地端的软件都无法快速加载,或者在操作过程中出现系统崩溃、宕机闪退的现象,无奈中BIM协同团队只能够将单一模型予以20-30子模型打散,从而实现逐部分的工作流。而在具体的钢结构施工过程中,由于其作业空间狭小且造型力学分布复杂,其需要在前期便对BIM模型予以施工方案的充分模拟。
不同于国内白鹤滩水电站的自建平台,迪拜未来博物馆的团队则是采用了软件的API扩展,自行开发了相应的插件来予以各种应用场景的数据模拟,例如以上提及的钢结构应力分析、施工工序模拟等特殊应用。因此,我们可以看到在不同项目中的BIM应用,其是采用标准化的产品还是定制化的系统,往往与三个方面相关,分别是数据的多源异构体量、场景应用的特殊程度、团队工具开发的能力水平,以此综合研判而对具体BIM应用提供技术支持。