文|本刊記者 陳昕

上海建工集團股份有限公司(以下簡稱“上海建工”)是中國建設行業的龍頭企業之一,承擔了中國城市現代化建設的重任。六十年來,上海建工多次刷新中國乃至世界工程建設史上的紀錄。在積極參與中國城市化進程中,為各地奉獻了眾多工程精品,包括超高層建筑、大型橋梁工程、軌道交通工程、賓館商貿樓宇工程、公共文化體育工程、工業工程、環保工程等。同時,在全球30多個國家和地區,承擔了近百項工程,不少成了當地的標志。
上海建工打造完整的產業鏈,從規劃、設計、施工到運行保障維護;從工程建設全過程到高性能商品混凝土和建筑構配件生產供應;從房地產開發到城市基礎設施項目的投資、融資、建設、運營。一大批專業技術能力強、經營管理素質高的企業在為社會提供全面服務的同時,塑造了“上海建工”優質品牌的形象。上海建工的“SCG”商標獲得國家工商總局認定的“中國馳名商標”稱號。
上海建工堅持“科技興企”、“人才強企”的發展戰略,依托國家級技術中心、博士后工作站以及多層次的技術研發體系,取得了一批具有行業領先水平的科技成果,其中國家科技進步獎一等獎4項、二等獎7項和二百多項部市級獎項。由一大批專業技術人員、管理人員、技術工人組成的人才高地,包括中國工程院院士、國家級中青年專家、享受國務院特殊津貼專家、勘察設計大師以及一批學科帶頭人和專業領軍人才。

2008年,上海建工正式承建上海中心項目,由于該項目業主對BIM技術的應用以及對竣工的交付等有著明確的規定,因此上海建工開始了BIM應用之路。在此之后,上海建工通過世博會以及一些重大工程項目,在BIM應用方面進行了一些探索。當然,在2008年之后的3—4年時間里,上海建工在BIM技術的應用只涉及到比較少的項目,并局限于對一些比較簡單的管線碰撞、深化設計和局部專業化加工等方面的探索。
上海建工真正面向業主應用BIM技術是從2011年開始,2011年上海建工中標上海迪士尼項目。該項目由美方管理,提出的唯一條件就是要運用BIM技術。上海建工在面對這樣一個國際化的項目時,從上到下形成了共識,希望通過BIM技術的應用來提升企業品牌的影響力和核心競爭力。
上海建工集團股份有限公司副總工程師王美華具體介紹到:“從2011年開始,企業內部從上到下進行BIM培訓,經過將近5年的時間,我們現在能夠運用BIM軟件來進行工程項目。目前管理的人員已經超過了500人,占到整個企業人員的2%左右。我們現在做的項目也超過了100多項,涵蓋房產投資、設計咨詢、建造實施、運行維護等多方面,形成了一個產業鏈。同時,我們也參與了國家及地方的一些重大科研項目的研究和有關標準的制定。”
從1995年美國第一個迪士尼主題樂園建設至今,全球已建成了5個迪士尼主題樂園,上海迪士尼樂園是全球第六個迪士尼主題樂園。上海迪士尼項目位于上海市浦東川沙新鎮,預計2016年春季開業。整個迪士尼樂園場地規劃7平方公里,包括“米奇大街”、“明日世界”、“奇想花園”、“探險島”、“寶藏灣”、“夢幻世界”6大主題公園。其中最核心的是城堡和一些飛車等項目,而最富互動性的景點則是奇幻童話城堡。在上海的迪士尼主題樂園中,游客可以在其中用餐,也可以進行互動,還可以觀賞一些娛樂演出等。
實際上,上海迪士尼樂園項目建造的復雜程度非常高,同時,項目對一些主題和外觀裝飾都提出了非常高的要求。對此,王美華具體舉例到:“像小飛俠天空奇遇記就對空間提出了很高的要求;還有七個小矮人礦山飛車,為了演繹這些故事,內部的結構都要采取一些非規整空間的結構,對安裝的要求非常高,同時測量的點數也非常大,整個礦山飛車里單單支撐鋼結構的數量就要達到12000個。”這些情況在上海迪士尼樂園項目中有很多,假如沒有BIM技術輔助施工,要在這么短的時間內建造完成幾乎是不可能完成的任務。
上海建工在整個迪士尼樂園項目中主要承建的項目有泵站、地鐵、水處理廠、能源中心、管理中心、靜觀橋、夢幻世界、H1酒店、H2酒店、餐飲休閑區等。由于迪士尼主題樂園的屬性,上海建工不同程度的應用了一些BIM技術,比如BIM的可視化應用、BIM深化設計、輔助施工、材料采購管理、物流追蹤、工程量統計、成本分析以及基于BIM技術的信息交互平臺等。
首先是BIM的可視化應用,由于迪士尼樂園項目復雜的工藝特點,BIM可視化應用滲透到了各個方面,從深化設計中的方案確定到施工現場中的模型指導,BIM的可視化這一基礎應用的優勢得以充分體現。此外還有可視化現場的檢查,由于迪士尼樂園項目中的結構都不規則,只拿一張圖紙無法完成檢查工作,因此項目的現場人員就手拿一個ipad,將模型跟現場進行比對,從而檢查項目構造是否有問題。
第二個是BIM的深化設計。傳統意義上的深化設計模式是通過二維深化設計圖紙進行翻模,檢驗深化設計成果,最終完成方案確認。而現實情況造就的深化設計模式是在有限設計資料的條件下,基于BIM模型進行三維設計,在設計過程中通過細節推敲,跨專業整合達到深化設計的深度。
具體來說。迪士尼樂園項目主要有三種形式:一是由粗到精補充型的深化設計,例如上海建工對塔尖部分支撐的鋼結構從開始的表面處理到后面的深化進行不斷的完善。二是由錯到對糾正型的深化設計,通過二維模型甚至三維模型進行比對以后,發現哪些錯誤可以進行糾正,通過不斷的深化和糾正最終達到預期效果。三是由無到有創造型的深化設計。
“通過迪士尼的深化設計,上海建工實現了兩個轉變,一是常規單專業的深化設計形成了跨專業的深化設計整合;二是從二維的深化設計實現了基于BIM模型的三維設計的轉變。”王美華總結到。
第三個是輔助施工。采用三維掃描進行輔助施工主要應用在夢幻世界、H1酒店和H2酒店。三維掃描輔助施工是在項目場地形成階段提出來的,當時上海建工采用了三維掃描技術,用一周的時間解決了需要30人用一個月時間才能做出來的竣工圖。有了這些關鍵技術之后,上海建工在迪士尼樂園項目中利用三維掃描不斷推進。
第四個是4D模擬,4D模擬在整個項目的BIM應用中是最多的,上海建工通過4D模擬可以非常直觀了解項目模型和進度之間的關聯度,并通過BIM的4D模擬可優化項目進度。
第五個是材料采購管理,包括項目團隊在一些比較復雜的裝飾構件采用了物流追蹤,此外還有工程量統計和成本分析。另外在平臺類的應用中,上海建工在這個項目上使用了不同的平臺,同時也應用了一些新技術,例如3D打印技術、雕刻技術等等。
如今,BIM進入中國已經有十多年的時間,BIM在國內應用和推廣的過程可謂磕磕碰碰。其實BIM應用和推廣的難度不在于技術的掌握,而在于如何建立一種基于BIM技術的協同工作模式。雖然意識到了協同工作模式的重要性,但是目前并沒有提供協同工作信息交互的平臺式產品。“互聯網+”時代,行業內的每個人都需要運用BIM、物聯網、云計算、大數據等移動互聯網技術,構建建筑產業新生態。