上海世博會博物館BIM技術應用

【BIM國內案例】上海世博會博物館BIM應用上海有一個很特殊的博物館——上海世博會博物館。它是世界范圍內唯一關于世博會的博物館，向大家展示1851年以來世博會歷史及2010年以后各屆世博會的情況，并為與世博會相關的文化交流提供平臺。2017年，上海世博會博物館正式對外開放。世博會博物館位于上海世博會文化博覽區(qū)，總建筑面積46550平方米。它南鄰南外灘河濱公園，北為龍華東路城市次干道。上海世博會博物館世博會博物館設計項目無論在管理還是技術層面都有很大的難度。管理難度：項目坐落于中心城區(qū)，施工時間及場地受限，參與單位多達30家，業(yè)主、施工、設計辦公場所不同，管理、協(xié)調成本高。技術難度：“歡慶之云”造型獨特，為空間三維扭曲網(wǎng)殼結構，桿件和節(jié)點數(shù)量多，設計深化難度大;桿件為箱型，截面切割變化無統(tǒng)一規(guī)格，加工難度大;結構整體跨度大，桿件、節(jié)點、焊縫多，施工難度大。HYPERLINK"http://www.bim.vip/SoftIndex_5_0_1.aspx"BIM協(xié)同管理平臺能讓以上難題迎刃而解世博會博物館是上海市實施HYPERLINK"http://www.bim.vip/"BIM技術管理試點樣板示范工程，該項目利用協(xié)同管理平臺，對整個項目應用全過程中的模型、圖紙、文檔、流程進行管理，在設計、施工、運維階段實現(xiàn)了全生命周期BIM應用。BIM組織BIM應用目標設計階段：各階段建模;通過模型進行光照、風環(huán)境、熱環(huán)境、火災煙氣模擬等性能化分析，提高設計效率;通過多專業(yè)綜合管線碰撞，優(yōu)化設計階段的管線排布;通過三維模擬，提高業(yè)主決策效率。施工階段：在設計模型基礎上進行鋼結構、幕墻、機電的深化，調整模型可實施性;通過場地布置模擬，快速制定施工組織方案;通過施工過程BIM量價的動態(tài)數(shù)據(jù)，為造價控制提供決策依據(jù)。三維協(xié)同管理平臺開發(fā)：能支持PC端和移動端，提供項目管理效率。戶外庭院實施方案項目實施前：制定完整方案，包括建模深度標準、文檔及構件編碼標準、協(xié)同平臺使用手冊、算量建模規(guī)范。設計階段：采用Revit建立建筑、結構、機電模型;采用Rhino+grasshopper進行異形曲面參數(shù)化設計。施工階段：進行二次結構與機電專業(yè)深化，根據(jù)安裝工藝添加保溫層、法蘭，形成施工模型;采用Tekla進行節(jié)點深化并出圖，模型加工預制，做正向三維設計施工?？⒐るA段：添加設備屬性、說明手冊，滿足系統(tǒng)需求。運維階段：將竣工模型進行輕量化、構建化，利用數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)管理，進一步完善模型信息。團隊組織項目由業(yè)主主導，由HYPERLINK"http://www.bim.vip/"BIM總包對各BIM應用團隊進行管理。由專家組對項目各階段進行質量把控。BIM應用團隊來自項目設計、施工單位，通過三維協(xié)同平臺進行協(xié)同，有效保證數(shù)據(jù)的及時性和唯一性。組織架構BIM技術環(huán)境世博會博物館項目有132項HYPERLINK"http://www.bim.vip/"BIM應用，在其中挑選有價值的應用點深入實施。每個應用完成后，通過平臺將模型文件流轉，各參與方進行自檢并交至下游工作組。在設計、竣工等關鍵階段，由專家組進行指導、驗收。項目涉及軟件眾多，建模類軟件有Revit及Tekla;協(xié)同平臺在Bentley

ProjectWise基礎上進行二次開發(fā)，并在業(yè)主方、施工現(xiàn)場、設計院設服務器，以滿足管理需要。軟硬件配置設計階段應用構建云方案模型，對方案進行研究比選，確定形態(tài)，為后續(xù)方案深化提供依據(jù)。通過手繪、物理模型、拼貼等方式勾勒方案原型，利用Rhino構建云廳輪廓，借助Grasshopper進行參數(shù)化形體構建并進行規(guī)整化板塊處理。本工程云單體結構為復雜曲面單層網(wǎng)格，在建筑底部以3條云柱扭轉，逐級上升，其中24～26m包含大面積功能用房，在表現(xiàn)曲線造型同時，應采用參數(shù)化對云形體進行控制。參數(shù)化云廳采用Grasshopper插件設計、優(yōu)化“歡慶之云”幕墻，使幕墻面積減少5%。模型完成后，利用軟件進行性能化分析，提高設計效率。性能分析施工階段應用項目確定鋼結構為BIM應用點，施工團隊在常規(guī)鋼結構深化設計軟件基礎上，以BIM平臺為基礎，以設計、加工、安裝技術數(shù)據(jù)為支撐，多專業(yè)協(xié)同，實現(xiàn)深化設計與原設計、工廠制作、現(xiàn)場施工數(shù)據(jù)無縫對接?；旧罨鞒谈鶕?jù)結構安全性要求和建筑功能性要求，對各節(jié)點、桿件進行深化設計，并依次進行結構計算復核和各類建筑性能綜合測試，包括安全、美觀、通風、采光等因素綜合考量，最終完成可施工的精細化模型。復雜優(yōu)美的內部結構深化設計中的典型部位云腿部分桿件截面及交匯節(jié)點優(yōu)化：利用Tekla平臺可視化及參數(shù)化優(yōu)點，通過對多桿交匯處作特殊處理達到合理連接且結構輕盈。復雜的桿件加鑄鋼節(jié)點的形式，大幅減少了鑄件使用，使施工工期和工程質量得到保證。鑄鋼節(jié)點多桿交匯節(jié)點24m鋼平臺處結構優(yōu)化：24m鋼平臺處結構形態(tài)突變，網(wǎng)格外擴角度增大，部分平臺與網(wǎng)格碰撞。設計團隊借助BIM模型，調整平臺結構標高，根據(jù)云網(wǎng)格實際空間位置調整平臺構件布置，采用異形截面、鑄件、鍛件共用模式，合理解決網(wǎng)格面突變矛盾。優(yōu)化后24m平臺效果屋蓋網(wǎng)殼系統(tǒng)深化：該系統(tǒng)空間多桿交匯、節(jié)點眾多。采用多桿空間交匯節(jié)點，BIM軟件輔助設計，使用機器人加工，實現(xiàn)生產過程的標準化、智能化，提高加工效率和精確度。空間多桿交匯節(jié)點示意及成品深化成果及應用充分發(fā)揮BIM模型優(yōu)勢，對原結構進行調整優(yōu)化，并進行一系列深化應用：輔助鋼結構構件加工及相關數(shù)據(jù)輸出輔助現(xiàn)場安裝相關數(shù)據(jù)輸出云結果模型參數(shù)導出運維階段及協(xié)同管理平臺應用運維階段應用根據(jù)業(yè)主要求，定制化開發(fā)運維平臺。平臺具有空間管理功能：實現(xiàn)二維圖紙與三維模型聯(lián)動，快速查找定位、顯示空間體積等屬性實現(xiàn)物品智能模擬搬運，計算最優(yōu)路徑設備結構化數(shù)據(jù)管理提供標準開發(fā)的接口，將視頻監(jiān)控、樓宇控制系統(tǒng)、門禁接入平臺統(tǒng)一監(jiān)管空間管理搬運管理協(xié)同管理平臺應用數(shù)據(jù)管理：對現(xiàn)有圖紙、模型、圖片進行管理，并支持輕量化模型、圖紙的預覽和批注。編碼體系：對文檔統(tǒng)一編碼及版本管理，保證數(shù)據(jù)唯一性和準確性。權限及流程：不同參與方擁有不同權限，既滿足協(xié)同工作要求，又保證數(shù)據(jù)安全。移動應用：實現(xiàn)流程、數(shù)據(jù)存儲、模型瀏覽等在移動端的應用，提高平臺便捷性。BIM技術在上