“中國尊”的BIM實踐

石菲

北京市CBD核心區一直是大家關注的焦點，位于其中心地帶的Z15地塊“中國尊”項目是目前已知的北京最高建筑。該項目總投資達240億元，因其設計構思源于中國古代禮器——“尊”的形象，外形上下自然放大，中部略有收分，呈雙曲線造型，故而得名。

該項目建成后，將成為北京市新的地標，頗具東方神韻的“尊”的意向，令其成為一座源于中國文化、立足于中國首都、體現北京未來的新建筑。

首次全流程應用

“中國尊”項目總用地1.148萬m2，總建筑面積43.7萬m2，其中地上35萬m2，地下8.7萬m2。建筑總高度528m，地上108層，地下7層（不含夾層）。整棟大樓的使用功能以辦公為主，頂區設有商務會所和城市觀光大廳。該項目將被打造成國際頂級總部辦公大樓，可以為近兩萬人提供高端辦公場所。

一棟建筑從策劃、設計、建造到正式投入運營，全生命周期長達數十年甚至上百年。從目前的技術發展趨勢來看，建筑信息模型將和二維圖紙一起承擔起在全過程中信息傳遞的重任。

早在方案設計階段，設計團隊和業主就達成共識，確定了BIM技術應用目標：搭建BIM模型及其完整數據庫，持續應用于建筑的全生命周期。

作為我國工程建筑行業的重要工程，“中國尊”項目BIM應用的廣泛程度和復雜程度在國內尚屬少見。如何在應用BIM模型輔助設計，達到高完成度目標的同時，確保模型及其數據庫的可延續性，滿足施工和運營維護階段的需要，是目前整個建筑界所面臨的課題。經過深入研討，設計團隊最終確定了實事求是的二維與三維相結合的設計原則，并制定了相應的工作方法。

北京中信和業投資有限公司是“中國尊”項目的開發建設方，在項目籌備初期就對這一超大工程量項目的設計、建造與運營進行了全盤考慮，并在2012年初引進了BIM系統助力項目設計。

據北京中信和業投資有限公司副總經理羅能鈞介紹，BIM在國內的應用尚屬階段性嘗試，“中國尊”項目將完成國內BIM技術的首次全流程應用，從工程策劃到施工均面臨巨大挑戰。因此，必須有高效、穩定的軟硬件平臺提供支持，才能實現打造BIM應用標準、推進建筑信息化發展的建設目標。

羅能鈞表示，在2011年11月項目正式開始推動時就考慮使用BIM技術，當時也有一些顧慮，比如軟件的成熟度、數據的交互性、項目介質的設計團隊與項目施工承包商對于相關技術掌握的程度等。“在經過大量調研后，我們認為硬件、軟件已經具備了基本條件，在項目上運用BIM我們覺得是可行的。我們請了歐特克公司作為我們的顧問公司，從業主層面把握好整合關，做好整體策劃，不要停留在動態的演示階段，而是要體現出管理上的價值。在項目上我們要求有統一的游戲規則，對所有的文件都做了規范，所有參與這個項目的公司都要有一個BIM平臺。”

作為北京的第一高樓，“中國尊”的設計安全性能要求很高，抗震等級要求達到八級。此外由于CBD地區規劃比較密集，超高層建筑還要符合一定的力學原理，在設計方面“中國尊”遇到了很多挑戰。

在之前的項目實施過程中，設計院做完施工圖是不能拿到現場施工的，要進行二次設計。超高層建筑的圖紙量非常大，在進行上海環球中心項目的時候，現場施工圖紙是設計圖紙的20倍。這中間差的圖紙是由施工單位的設計團隊來解決的，高峰時要有500人的設計團隊在現場才能解決這些問題。

“在‘中國尊項目中，北京的設計院是我們的協同方，他們對于這點非常有信心，在設計完成后制定工程量清單、圖紙，工程量清單做好后才去招標，招標結束之后施工單位才進場。施工單位進場時模型和圖紙都已經做得差不多了。這就是BIM，BIM技術出現以后對整個設計工作的生產進行了前移。” 羅能鈞說。

在實踐中不斷完善

在協同設計平臺的管理下，設計團隊按照系統劃分的方式搭建BIM模型，并建立數據庫，所有系統清晰、完整，由各系統負責人專項研究和深化。與此同時，設計信息具有多個維度的表達方式，具備按照各種組合方式提取并利用的可能，例如：按照專業提取，或分層、分區段提取信息。

數據庫和BIM模型共同構成了項目的“全信息平臺”。其中，BIM模型適合于記錄和表達幾何信息和空間效果，數據庫用于記錄依附于幾何模型之上但不適合用三維模型來表達的信息，例如：數據統計、屬性描述、模擬分析等。目前，結合工程實踐，設計團隊正在研究并建立合理、高效的全專業數據平臺，確保數據安全錄入、采集和向下一階段的傳遞。

隨著設計的不斷展開，BIM模型將保持同步發展，并在設計協調工作中發揮重要作用。主要設計節點各專業互提資料時，需同時發出相應的BIM模型。尤其是建筑專業，必須結合BIM模型進行設計和研究，提前規劃空間和構件信息，并輸入到模型中發給相關專業，確保設計信息在團隊內部準確傳遞。

在Z15的設計實踐過程中，由于沒有成熟的經驗可以借鑒，BIM工作一直在摸索中前進。二維與三維相結合的設計方法雖然提高了設計質量，但與傳統的設計方法相比較，需要投入更多的人力、物力和時間成本。BIM模型在用于工程量統計時，也面臨適用性和準確性的問題。按照建設部規定，二維圖紙仍是法律意義上的設計成果和施工依據，三維模型只能作為輔助參考。利用BIM模型進行工程量統計，如何確保其準確性，哪些數據更適合通過模型采集，都是設計團隊思考和實踐的課題。

BIM在當今的中國建筑業是個很熱的概念，建立以BIM應用為載體的項目管理信息化，有望提高建筑質量、縮短工期、降低建造成本、支持生命周期運營。然而，BIM的發展也是困難重重，認知不夠、應用不多、標準不統一等等因素都在阻礙著它的發展。

根據BIM技術的應用實踐，設計團隊持續不斷地調整優化BIM實施標準，使之更貼近設計需求。設計團隊希望通過“中國尊”項目的BIM實踐，最終形成一套與協同設計相結合的BIM工作方法和標準，讓BIM模型及其數據庫隨著項目進程不斷深化與完善，最終應用于建筑的全生命周期。