[北京]地标型建筑BIM技术应用成果-望京SOHO中心

1、工程名称：北京望京SOHO工程特点：由世界著名设计大师扎哈哈迪德担任总设计，总建筑面积52万m2。整个建筑群由一个整体地下室和T1、T2、T3三栋塔楼组成，每栋塔体的平面和立面呈弧形，体现自然风动的感觉和效果。望京SOHO中心T3工程效果望京SOHO中心工程是搜候中国在望京地区建设的集商业办公于一体的地标型建筑，由世界著名设计大师扎哈哈迪德担任总设计，总建筑面积52万m2。整个建筑群由一个整体地下室和T1、T2、T3三栋塔楼组成，每栋塔体的平面和立面呈弧形，体现自然风动的感觉和效果。中建一局集团建设发展有限公司承建的T3标段为三栋塔楼中的最高建筑，地下4层，地上45层，檐口高度200m，总建筑

2、面积16.4万m2，其中地下3.8万m2，地上12.6万m2。本工程整个建筑外形立面和平面均为不规则的曲弧线设计， 145层单层面积4000780m2不等，逐层无明显规律性内收，均为非标准层，给建筑、钢结构、幕墙、机电等专业施工带来很大困难。同时，对总包方综合协调及管理能力也提出了较高要求。BIM在工程施工阶段的应用BIM技术在本工程施工阶段的应用主要体现在可视化控制，便于各方协调，尤其在重点、复杂空间机电深化、钢结构和幕墙设计、加工、安装上发挥了重要作用，为施工顺利进行创造了有利条件。设计优化和可视化建造设计阶段，根据建筑设计要求，利用BIM技术对结构、幕墙、景观等专业模型进行碰撞检查，实现

3、设计优化。在施工阶段，由于该工程造型独特，二维施工图纸无法直观表达工程构造，项目部根据施工进度，在不同阶段组织总包、分包管理人员召开会议，通过BIM三维模型展示不同部位的设计意图以及具体构造，并制定具体的施工方案，从而提高了工作效率。东下沉广场BIM模型机电综合布线受外形影响，塔楼内部空间不规则，同时办公室内设计无吊顶，机电各专业管线外露，对管线排布设计要求高。机电专业利用BIM技术解决水、电、通各专业间管线碰撞问题的同时，还对管线的排布进行优化，综合优化布线的外观质量。工程初期，项目将机电各专业设计图纸进行整合，在二维图纸中对各专业管线进行排布，形成机电综合图，然后根据机电综合图创建机电三维

4、模型。通过软件，对机电各专业模型之间，以及机电专业模型与土建专业模型间进行碰撞检查，调整后实现零碰撞。在模型中优化各专业管线的排布，主要以办公室内（无吊顶）的机电末端为主，使机电管线平行排布，达到最佳观感效果。优化完成的管线经碰撞检查无误后生成施工图。机电管线BIM模型钢结构深化、加工及现场施工本工程钢结构柱原设计整体为空间无变化规律的弧形，且钢梁布置为非正交，深化设计难度较大，对构件加工及现场安装的精度要求高。利用BIM技术对梁柱节点、钢柱相贯节点等进行深化设计，从而减少了加工过程中材料的浪费，提高了现场安装质量。钢结构相贯节点BIM模型1）根据设计提供的钢结构柱的三维弧形轮廓模型，在CAD

5、中进行三维放样，将原有弧形线条转换为折线，再通过Tekla软件根据折线创建钢柱的三维模型。2）在钢柱三维模型基础上，对每节钢柱在楼板处环板节点、相贯钢柱节点、十字柱转换圆管柱连接节点、圆管柱变径节点、钢柱与钢梁之间连接节点以及牛腿、混凝土顶升口、钢筋连接器等节点进行深化建模，在模型中优化各节点做法。3）在深化完成的模型上，测量出钢柱、钢梁、牛腿以及混凝土顶升口等构件的空间定位尺寸，生成加工图，加工厂根据构件空间定位尺寸进行加工，并将部分定位点直接加工在钢构件上，以便现场安装时使用。外框架钢结构BIM模型幕墙深化设计、加工及现场施工塔楼外墙为玻璃幕墙和铝板幕墙，外立面与内部结构之间空间小（300

6、400mm），同时，由于外形原因，幕墙弧形板块量大。利用BIM技术，解决了幕墙深化设计难度较大、构件加工及现场安装精度要求高的问题。首先，根据建筑设计的幕墙二维节点图，在结构模型以及幕墙表皮模型中间创建不同节点的模型。然后根据碰撞检查、设计规范以及外观要求对节点进行优化调整，形成完善的节点模型。最后，根据节点进行大面积建模。通过最终深化完成的幕墙模型，生成加工图、施工图以及物料清单。加工厂将模型生成的加工图直接导入数控机床进行加工，构件尺寸与设计尺寸基本吻合，加工后根据物料清单对构件进行编号，构件运至现场后可直接对应编号进行安装。幕墙深化设计BIM模型屋顶变曲率三角形桁架数字化施工望京SOHO

7、中心T3工程的屋面为变曲率的三角形管桁架结构，由3榀横桁架、1榀纵桁架以及4道环形桁架组合成空间倒锥体结构，与整个楼体的立面完好衔接。望京SOHO中心T3工程屋顶钢结构桁架1）设计与施工的数字化信息传递。由于该屋面桁架是屋顶铝百叶的基础结构，其设计完成的外形尺寸要求必须与外立面设计吻合，即结构的外轮廓尺寸要求为铝板外边尺寸内收280mm。由于建筑外立面对铝板要求严格，所有铝板均依据模型生成加工图，因此要求结构设计准确，加工安装精度高。为此，整个设计均通过模型传递。2）仿生模拟安装过程。横桁架在整个桁架拼装过程中作为3个独立的单元首先进行安装。施工前对该桁架分别进行整体吊装验算。通过仿真模拟桁架

8、重心，确定吊装点，并通过仿真模拟吊装过程，核算钢桁架杆件的受力情况和整体桁架的受力。3）构件加工安装后的数字化扫描与拼装检查。横桁架在加工过程中每榀桁架分为3段，以便运输到现场。为保证桁架的加工精度，在桁架出厂前对横桁架采用数字扫描预拼装技术，通过扫描模型与设计模型进行比对，判断拼接后的桁架接口处是否与设计模型贴合，从而判定桁架的加工质量是否能够满足桁架整体拼装后的弧形要求。整体桁架拼装完成后，采用三维扫描技术对整体钢屋架进行数字扫描，生成三维模型，分别与设计模型、现场测量结果进行比对，检查桁架安装过程中的偏差以及扫描仪器的精度。屋顶钢结构穹顶三维扫描模型与设计模型对比情况BIM应用效果及体会本工程BIM 技术的应用使得全部异形结构完成深化设计，100%实现了设计效果，特别是钢结构施工、幕墙专业施工及室内装饰装修，利用数字化加工建造，使得各种曲线造型的实现成为可能。同时大大提高了加工效率和精度，加快了施工进度。但是，在应用过程中也存在一些问题，如由于软件功能不完善以及缺少相关规范、标准等，使得许多工作不能利用BIM技术开展，限制了BIM技术在整个工程中的综合应用。同时，由于专业多，所使用的软件各不同，在目前各软件还不能完全兼容的情况下，各专业模型的整合仍存在问题。如幕墙使用的模型与钢结构模型不能完全实现叠加，由于采用不同的软件