上海世博会博物馆BIM应用上海有一个很特殊的博物馆一一上海世博会博物馆它是世界范 围内唯一关于世博会的博物馆,向大家展示1851年以来世博会历史 及2010年以后各届世博会的情况,并为与世博会相关的文化交流提 供平台2017年,上海世博会博物馆正式对外开放世博会博物馆位于上海世博会文化博览区,总建筑面积46550平方 米它南邻南外滩河滨公园,北为龙华东路城市次干道上海世博会博物馆世博会博物馆设计项目无论在管理还是技术层面都有很大的难度 管理难度:项目坐落于中心城区,施工时间及场地受限,参与单位多达30家, 业主、施工、设计办公场所不同,管理、协调成本高技术难度:“欢庆之云”造型独特,为空间三维扭曲网壳结构,杆件和节点 数量多,设计深化难度大;杆件为箱型,截面切割变化无统一规格,加工难度大;结构整体 跨度大,杆件、节点、焊缝多,施工难度大BIM 协同管理平台能让以上难题迎刃而解世博会博物馆是上海市实施BIM技术管理试点样板示范工程,该 项目利用协同管理平台,对整个项目应用全过程中的模型、图纸、文 档、流程进行管理,在设计、施工、运维阶段实现了全生命周期BIM 应用BIM组织BIM应用目标设计阶段:各阶段建模;通过模型进行光照、风环境、热环境、火灾烟气模拟等性能化分 析,提高设计效率;通过多专业综合管线碰撞,优化设计阶段的管线排布;通过三维模拟,提高业主决策效率。
施工阶段:在设计模型基础上进行钢结构、幕墙、机电的深化,调整模型可 实施性;通过场地布置模拟,快速制定施工组织方案;通过施工过程BIM量价的动态数据,为造价控制提供决策依据三维协同管理平台开发:能支持PC端和移动端,提供项目管理效率户外庭院实施方案项目实施前:制定完整方案,包括建模深度标准、文档及构件编码标准、协同 平台使用手册、算量建模规范设计阶段:采用Revit建立建筑、结构、机电模型;采用Rhino+grasshopper进行异形曲面参数化设计施工阶段:进行二次结构与机电专业深化,根据安装工艺添加保温层、法兰, 形成施工模型;采用Tekla进行节点深化并出图,模型加工预制,做正向三维设 计施工竣工阶段:添加设备属性、说明手册,满足系统需求运维阶段:将竣工模型进行轻量化、构建化,利用数据库进行数据管理,进—步完善模型信息团队组织项目由业主主导,由BIM总包对各BIM应用团队进行管理由专家组对项目各阶段进行质量把控BIM应用团队来自项目设计、施工单位,通过三维协同平台进行协同,有效保证数据的及时性和唯一性组织架构BIM 应用环境世博会博物馆项目有132项BIM应用,在其中挑选有价值的应用 点深入实施。
每个应用完成后,通过平台将模型文件流转,各参与方 进行自检并交至下游工作组在设计、竣工等关键阶段,由专家组进 行指导、验收项目涉及软件众多,建模类软件有 Revit及Tekla;协同平台在 BentleyProjectWise基础上进行二次开发,并在业主方、施工现场、 设计院设服务器,以满足管理需要FatfafInder 3014■臥氓mF旷Vasari2CUFtaject Use■wl l tiW71跆冶CPU17显卡'gs1TB3>fichr&软硬件配置设计阶段应用构建云方案模型,对方案进行研究比选,确定形态,为后续方案 深化提供依据通过手绘、物理模型、拼贴等方式勾勒方案原型,利用Rhino构建云 厅轮廓,借助Grasshopper进行参数化形体构建并进行规整化板块处 理本工程云单体结构为复杂曲面单层网格,在建筑底部以3条云柱扭转,逐级上升,其中24〜26m包含大面积功能用房,在表现曲线造型同时,应采用参数化对云形体进行控制T叩参数化云厅采用Grasshopper插件设计、优化“欢庆之云”幕墙,使幕墙面积减少5%模型完成后,利用软件进行性能化分析,提高设计效率孑析兄翌技杵膛呆\但们dr* EwrtrcH如罕户1书谊芟it崔丁换□ 1幽:i■坐功能F间空内来尢至数消足观苻论京标出毛建 炕采北阳1怖推孰加r3003J的兰北;风环城摄朗痕逖V占皿庄不岡羊节时期"華幷人軒区凤匣均小于」*$・満駐{媒也建萌许苗标稚》(GB/T5037fi-2006^屮的” 5.1.7半幣厠同用人行区慎诩忻5mA,车卑血|牢外洁讪的許适性fi:世笙i自从“忻■塩求;XiioJ门4c F>&kcl泄茂的朵牡柯向,城崔和刁君/+比筹:Flutial苹內丸L■倚动廉的書I店莊来進痔"工-2代之间腮占羚%U肃.斤区城,武它氏誠 的風逋序小于0.药嚴耳FLiml.廉卄斤*醍李工况下■空内心嵇动區的曲華本雄持也=2 -2A七之间,堂内人员 店戲兀.的図也皆小干Q. J2m/s;火灾加辽裡扌昌达到肚脸脑界值为别为:温屋575STflgfiLS tioOS^O蔽度a9D0斗人虫啸懿时应的怎 险来临时虹4SF:r为即預;PithFaiKkr时问=M M20+11015^.5 =34姑€5了出,湎足我辛,性能分析施工阶段应用项目确定钢结构为BIM应用点,施工团队在常规钢结构深化设计 软件基础上,以BIM平台为基础,以设计、加工、安装技术数据为支 撑,多专业协同,实现深化设计与原设计、工厂制作、现场施工数据 无缝对接。
基本深化流程 根据结构安全性要求和建筑功能性要求,对各节点、杆件进行深化设 计,并依次进行结构计算复核和各类建筑性能综合测试,包括安全、 美观、通风、采光等因素综合考量,最终完成可施工的精细化模型复杂优美的内部结构深化设计中的典型部位云腿部分杆件截面及交汇节点优化:利用Tekla平台可视化及参数化优点,通过对多杆交汇处作特殊 处理达到合理连接且结构轻盈复杂的杆件加铸钢节点的形式,大幅减少了铸件使用,使施工工期和工程质量得到保证多杆交汇节点24m钢平台处结构优化:24m钢平台处结构形态突变,网格外扩角度增大,部分平台与网格碰 撞设计团队借助BIM模型,调整平台结构标高,根据云网格实际空 间位置调整平台构件布置,采用异形截面、铸件、锻件共用模式,合 理解决网格面突变矛盾优化后24m平台效果屋盖网壳系统深化:该系统空间多杆交汇、节点众多采用多杆空间交汇节点,BIM软件 辅助设计,使用机器人加工,实现生产过程的标准化、智能化,提高 加工效率和精确度空间多杆交汇节点示意及成品深化成果及应用充分发挥BIM模型优势,对原结构进行调整优化,并进行一系列深化应用:辅助钢结构构件加工及相关数据输出辅助现场安装相关数据输出J..U L构件柯件参数表榕数字模型,控制点坐标 数孚模型一想件加工数捲云结果模型参数导出运维阶段及协同管理平台应用运维阶段应用根据业主要求,定制化开发运维平台。
平台具有空间管理功能: 实现二维图纸与三维模型联动,快速查找定位、显示空间体积等属性 实现物品智能模拟搬运,计算最优路径设备结构化数据管理提供标准开发的接口,将视频监控、楼宇控制系统、门禁接入平台统也 M l巧案-a 护専 住谢亍 She: „*s Jt・iE'*!»■空间管理UbE J |»NAB 1 |dE搬运管理协同管理平台应用数据管理:对现有图纸、模型、图片进行管理,并支持轻量化模 型、图纸的预览和批注编码体系:对文档统一编码及版本管理,保证数据唯一性和准确 性权限及流程:不同参与方拥有不同权限,既满足协同工作要求,又保证数据安全移动应用:实现流程、数据存储、模型浏览等在移动端的应用,提高平台便捷性BIM 技术在上海世博会博物馆项目的设计应用、施工深化应用、算量 应用、协同平台中发挥了巨大作用,尤其是该项目以项目管理公司为BIM总包方,有效遏制了 BIM应用双轨制现状,对设计、施工方的约 束管理有效加强,同时提高了钢结构等深化设计的准确性和可阅读 性,可作为我国铁路行业的BIM全生命周期应用的优秀参考案例。