上海中心大厦超级工程建设方案

超级工程——上海中心大厦小组组员：李思璇欧阳雪珂

黄秋霞阙明阳第1页Contants基本情况介绍方案推导建筑设计010203结构设计SHANGHAI·CHINA施工技术0405BIM技术分析第2页PARTONE基本情况介绍第3页上海中心大厦项目选址于中国上海陆家嘴CBD金融区Z3-2地块，位于东泰路以西、花园石桥路以南、银城路以东、陆家嘴环路以北，与金茂大厦、环球金融中心成“品”字型分布。塔楼建筑高度为632m，建成后将成为我国第一高楼。区域定位基本情况介绍Overviewofthebasicsituation上海中心金茂大厦环球金融中心第4页在满足使用功效前提下，将“上海中心”设计成为满足公众审美层面与专业审美层面标志性、地标性建筑，成为建筑、人、城市友好共生领袖之作项目定位商务活动“中心”商务交流休憩“中心”市民休闲娱乐“中心”功效目标基本情况介绍Overviewofthebasicsituation第5页基本情况介绍Overviewofthebasicsituation开工时间：11月29日。完工时间：年。占地面积：30368平方米。建筑面积：574058平方米，其中地上总建筑面积约410139平方米。建筑高度：632米。建筑层数：地下结构5层，地上部分包含124层塔楼和7层东西裙房。结构形式：钢筋混凝土关键筒-外框架结构。用钢量：约100000吨。建筑造价：148亿元。本工程建设单位：上海中心大厦建设发展有限企业。本工程设计单位：美国Gensler企业、同济大学建筑设计研究院9区：观光区域1区：大堂、商业和餐饮8区：酒店及精品办公2-7区办公区两层高设备层第6页PARTTWO方案推导+建筑设计第7页

方案设计：.6～.11

初步设计：.8～.11

施工图设计：.9～.4

精装饰设计：.1～.5

施工：.11.28～.5

低区办公及裙房部分试营业：.9.30

全部营业：.12.18方案推导Derivationofscheme第8页方案推导Derivationofscheme大厦造型起源---中国传统图案“龙”第9页方案推导Derivationofscheme陆家嘴集团曾安排该项目进行过三次招标，在经过多番筛选后，上海中心建筑设计方案最终被确定为“龙型”方案，该方案由美国Gensler建筑设计事务所提供。从外观上看，“上海中心”像一条盘旋上升巨龙，“龙尾”在大厦顶部盘旋上翘，其“身高”将成为上海新高度。方案敲定第10页方案设计Zone1Zone2Zone3Zone4Zone8Zone7Zone6Zone5“上海中心”内部由九个圆柱形建筑彼此叠加组成，其间形成九个垂直空间，每一个空间组成一个完整小区，九个小区组成了一个垂直城市。

方案推导Derivationofscheme第11页方案推导Derivationofscheme外皮做成旋转收缩上升样式，让大楼愈加含有动感。将尖角改为圆弧状，以减小风压影响。圆润角度能包容硬朗环球和金茂。而最终玻璃消耗仅增加18%。第12页立面设计建筑设计Architecturaldesign由三段圆弧组成圆导角三边形（其中之一切角）作为上海中心外围几何基本构形，旋转上升并均匀缩小，演进为一个平滑光顺非线性扭曲面，形成了大厦独特立面造型。

第13页建筑设计Architecturaldesign竖向功效概况建筑高度：632m

结构高度：574m

塔楼层数：地下5层，地上124层大楼竖向划分为9个区

1个裙房商业区

5个办公区

2个酒店区1个观景区每个区被2层高设备层分隔空调设备电力设备逃生区域电梯设备维修保养设备Zone1Zone2Zone3Zone4Zone5Zone6Zone7Zone8Zone91区:5层商业/会议4区:13层办公9区:3层观景/以上设备层5层地下商业/停车3区:13层办公5区:14层办公6区:14层办公7区:15层酒店8区:10层酒店+5层精品办公2区:12层办公第14页平面设计Zone3:5643Zone1:6432Zone5:4750Zone7:2056Zone9:2110建筑设计Architecturaldesign相对于金茂大厦、环球金融中心近似正方形平面布局，这么布局少了视线和光线死角，不但能够让办公人员能在更多角度观赏大厦周围美景，而且在冬季阳光能够更多进入建筑内部，降低了建筑能耗。

第15页平面设计建筑设计Architecturaldesign第16页平面设计建筑设计Architecturaldesign第17页平面设计建筑设计Architecturaldesign第18页平面设计建筑设计Architecturaldesign第19页平面设计建筑设计Architecturaldesign第20页平面设计建筑设计Architecturaldesign商务休闲层中庭功效排布，中庭悬挑近14米第21页PARTTHREE结构设计第22页抗侧系统设计结构设计Structural

design上海中心抗侧力系统是一“关键筒-外伸臂桁架-巨型框架”，它由以下三部分组成：混凝土复合关键筒，外部巨型框架和外伸臂桁架。上海中心大厦最大层间位移在合成风荷载情况下为h/505，在多遇地震荷载下为h/623。

第23页塔冠设计结构设计Structural

design竖直桁架将重力荷载直接传至下方118层，径向支撑将风压引发径向荷载传至关键筒框架。简单垂直支撑开间在三角形三个转角处与隔层布置垂直支撑一起共同帮助塔冠系统抵抗扭转。

第24页抗震设计结构设计Structural

design基于性能化设计明确地考虑了结构构件非线性和延性。Abaqus和Perform3D计算机软件被广泛地用于非线性分析，此本工程中，它们被用来发展和分析数学模型。分析显示，上海中心大厦能够到达性能设计要求。

第25页PARTFOUR施工技术

刘忠宝集团总企业第26页超长钻孔灌注桩施工关键技术施工技术ConstructionTechnology上海中心大厦，采取钻孔灌注桩作为承重桩基，主楼桩总数955根，桩径1000mm，最深深度为86.65m。采取正反循环结合钻孔工艺及桩端后注浆施工技术顺利完成了955根灌注桩，经过静载试验和超声波检测结果显示满足设计要求。主楼桩位布置图第27页顺逆作结合超大超深基坑工程施工关键技术施工技术ConstructionTechnology

中部区域主楼基坑采取岛盆结合式分7层开挖，分层土体高度大于4m时采取2级放坡。第一、二、七层土以盆式挖土为主，第三—六层土以岛式开挖为主。周围区域裙房，采取逆作法施工。采取土方分区同时开挖、结构分块同时施工标准，先行完成“十”字对撑体系，再开挖四个角部，有效控制地墙变形以及对周围环境和管线影响。裙楼基坑开挖第28页高强混凝土基础底板一次浇筑技术施工技术ConstructionTechnology

底板长121m厚6m混凝土总量达6万m3。为控制混凝土裂缝，采取中低热水泥，大掺量粉煤灰和矿物掺合料，采取高性能减水剂，控制单方用水量在160kg/m3。为缩短浇筑时间，结合混凝土生产能力和场地条件，按1000m3/h混凝土供给速度，考虑由6个拌站同时供料，配置405辆搅拌车无间歇运输，60h完成浇筑。主楼底板浇筑第29页混凝土泵送施工关键技术施工技术ConstructionTechnology底板长121m厚6m混凝土总量达6万m3。为控制混凝土裂缝，采取中低热水泥，大掺量粉煤灰和矿物掺合料，采取高性能减水剂，控制单方用水量在160kg/m3。为缩短浇筑时间，结合混凝土生产能力和场地条件，按1000m3/h混凝土供给速度，考虑由6个拌站同时供料，配置405辆搅拌车无间歇运输，60h完成浇筑。主楼建造第30页BIM技术PARTFIVE第31页BIM技术特点及作用BIM技术BuildingInformationmodeling

当前建筑业信息化技术应用主要瓶颈是信息共享，而BIM技术为建筑相关信息及时、有效、完全共享提供了可能，为构建信息无缝管理平台提供了相对可靠伎俩第32页信息流动仍不畅心有余而力不足传统管理模式BIM技术BuildingInformationmodeling工程项目管理模式业主方管理模式项目融资管理模式承发包管理模式业主自行管理模式PM模式PMC模式……DBB模式DB模式EPC模式……业主、总包、设计“三位一体”工程管理模式第33页BIM信息化技术管理模式BIM技术BuildingInformationmodeling分析与选择从孤立BIM到集成BIM从教授BIM到全员BIM外部专家用BIM做一个项目工作外部专家用BIM做所有项目一个工作或一个项目所有工作外部专家用BIM做所有项目所有工作内部专家用BIM做一个项目工作内部专家用BIM做所有项目一个工作或一个项目所有工作内部专家用BIM做所有项目所有工作全部员工用BIM做一个项目与其相关一个工作所有员工用BIM做所有项目一个工作或一个项目所有工作所有员工用BIM做所有项目所有工作初级阶段中级阶段终级阶段第34页BIM信息化技术管理模式BIM技术BuildingInformationmodeling分析与选择BIM应用模式适用范围效果设计单位驱动模式设计阶段最小最广泛承包单位驱动模式设计阶段、施工阶段较大缺乏建设单位驱动模式设计阶段、招标阶段、施工阶段、运维阶段最大设计阶段较多、其它阶段较少第35页BIM信息化技术管理模式BIM技术BuildingInformationmodeling分析与选择业主、总包、设计“三位一体”模式业主/监理总包设计信息流动信息流动信息流动业主/监理总包设计信息流动信息流动信息流动BIM数据平台虚拟管理平台基于BIM“三位一体”精细化管理模式第36页BIM信息化技术管理模式BIM技术BuildingInformationmodeling与传统建设项目管理模式效益对比分析美国斯坦福大学CIFE中心依据美国32个项目总结了使用BIM技术产生巨大收益和效果：1）消除40%投资预算外变更；2）造价估算花费时间缩短80%；3）协议价格降低10%（当前而言，中国建筑业近五年来承包商平均利润在2.8%-3.3%之间）；4）项目工期平均缩短7%。第37页基于BIM信息技术构建上海中心管理架构及管理流程BIM技术BuildingInformationmodelingVault项目协同管理设计阶段施工现场管理三维管线综合预制件加工施工方案优化NavisworksRevitInventor3dsMaxNavisworksNavisworks现场信息手机RFID4维施工模拟Navisworks进度信息

ProjectP3设备管理应急预案优化Ecotect3dsMaxNavisworksOlive设备信息手机RFID运行方案优化物业管理ArchibusDesignReviewTectonTecton施工阶段运行阶段RACRSTRMEBIM数据库结构专业建筑专业水暖电专业可视化设计可连续设计结构分析设计协调精细化设计EcotectIESGBSPKPMEtabsRobotMaya3dsMaxNavisworks工程计价软件Navisworks激光测绘信息Inventor第38页基于BIM信息技术构建上海中心管理架构及管理流程BIM技术BuildingInformationmodeling精细化管理流程第39页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodelingBIM建筑信息模型设计建造投资/采购营运复杂形体管线综合碰撞检测施工方案探讨4D施工模拟施工现场监控材料统计设备信息维护空间使用变更招投标管理更加好地提升设计质量更加好地进行施工管理更加好地进行运维管理第40页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling上海中心大厦BIM项目组织架构上海中心BIM咨询上海建工金螳螂室内设计市装饰……同济院迅达电梯(3人)钢构幕墙顾问(7人)沪宁钢机(4人)宝钢钢构(6人)远大幕墙(5人)江河幕墙(7人)建工安装(20人)三菱电梯(4人)第41页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling1.设计阶段1）经过多专业协同设计提升工作质量、效率2）经过可视化设计管理提升管理效率第42页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling1.设计阶段——参数化设计在基于BIM技术下新型管理模式中，参数化设计主要经过grasshopper来完成。Grasshopper以自己独特方式完整统计起始模型（一个点或一个盒子）和最终模型建模过程，从而到达经过简单改变起始模型或相关变量就能改变模型最终形态效果。当方案逻辑与建模过程联络起来时，grasshopper能够经过参数调整直接改变模型形态。第43页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling1.设计阶段——可连续设计光污染分析第44页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling1.设计阶段——可连续设计建筑群风环境分析室内自然采光模拟地下自然采光模拟第45页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling2.施工阶段1）经过可视化预演提升施工组织效率确保安全距离因为塔吊本身起重能力有限，而且存在部分重型构件，不可防止地需要采取双机抬吊方式吊装构件，所以需要分析双机抬吊临界状态。巴杆竖向角度为15.5°时：水平转角为-58°～58°巴杆竖向角度为60°时：水平转角为-71°～71°第46页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling2.施工阶段2）经过多专业协调施工提升施工效率钢结构土建结构外幕墙体系内幕墙体系综合机电管线第47页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling2.施工阶段3）经过4D模拟优化可缩短施工进度施工进度计划＋BIM施工模型经过施工虚拟预演，预先调整施工计划，防止施工中可能冲突，降低等工情况，有利于缩短工期，并降低施工成本。第48页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling2.施工阶段4）采取BIM模型进行构建精细化制造和施工利用BIM技术对钢结构构件进行电脑预拼装，提升钢结构加工效率，降低加工成本。第49页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling2.施工阶段4）采取BIM模型进行构建精细化制造和施工利用BIM技术对钢结构构件进行电脑预拼装，提升钢结构加工效率，降低加工成本。第50页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling2.施工阶段4）采取BIM模型进行构建精细化制造和施工利用BIM技术对幕墙单元板块构件进行电脑预拼装，大幅提升幕墙深化设计和加工效率。幕墙嵌板族A1系统A3系统凹台板块凸台板块凹台板块凸台板块凹台板块凸台板块幕墙嵌板族第51页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling2.施工阶段4）采取BIM模型进行构建精细化制造和施工利用BIM技术对幕墙单元板块构件进行电脑预拼装，大幅提升幕墙深化设计和加工效率。第52页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling2.施工阶段4）采取BIM模型进行构建精细化制造和施工利用BIM技术对幕墙单元板块构件进行电脑预拼装，大幅提升幕墙深化设计和加工效率。第53页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling2.施工阶段4）采取BIM模型进行构建精细化制造和施工机电专业利用BIM技术进行深化设计、预拼装，提升机电深化设计和加工、安装质量与效率。换热器室空调水泵房第54页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling2.施工阶段4）采取BIM模型进行构建精细化制造和施工机电专业利用BIM技术进行深化设计、预拼装，提升机电深化设计和加工、安装质量与效率。经过二维码扫描仪扫描风管上二维码，获取图纸中详细信息经过二维码扫描可获取管配件安装详细位置、性能、物理、厂商参数，包含安装人员姓名、安装时间等信息纸质数据转为电子数据，便于查询第55页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling2.施工阶段4）采取BIM模型进行构建精细化制造和施工机电专业利用BIM技术进行深化设计、预拼装，提升机电深化设计和加工、安装质量与效率。采取构件精细化预制和施工方案效益：1）降低60%现场制工作量；2）降低90%焊接、胶粘等危险与有毒有害作业；3）实现70%管道制作预制率。第56页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling2.施工阶段4）采取BIM模型进行构建精细化制造和施工室内装饰利用BIM技术进行模块化设计、降低现场作业量，提升室内装修质量与效率。小便器单元小便器爆炸分析图第57页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling2.施工阶段4）采取BIM模型进行构建精细化制造和施工室内装饰利用BIM技术进行模块化设计、降低现场作业量，提升室内装修质量与效率。铝板天花非标准块安装架空地板非标准块安装第58页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling2.施工阶段4）采取BIM模型进行构建精细化制造和施工室内装饰利用BIM技术进行模块化设计、降低现场作业量，提升室内装修质量与效率。BIM模型现场对比第59页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling2.施工阶段5）三维激光扫描结合BIM技术提升施工现场检测监控能力第60页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling3.运维阶段1）利用BIM数据模拟提升物业信息化管理效率第61页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling3.运行维护阶段2）利用BIM技术提升灾害预警应急水平人员疏散逃生线路选择及优化第62页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling类型直接施工处理单价（元）板结构开洞2600封堵结构洞口19800墙、梁开洞5400管道结构开洞1600总碰撞数8400总价10,000,000平均单价1190.48某项目BIM技术经济指标（参考标准）面积单位样板层9F面积4656.1㎡样板层10F面积4648.4㎡样板层总面积9304.5㎡上海中心总建筑面积570000㎡样板层总碰撞数1013个参考平均价1190.48元样板层总价1,205,952.38元上海中心技术经济指标总价73,877,463.29元上海中心大厦项目BIM经济指标估算结果（按照碰撞数参考单价）上海中心总造价120亿变更比率3%（普通3%-5%）变更费3.6亿上海中心大厦项目BIM经济指标估算结果（按工程变更费比率）类推依据相关统计，在大中型工程项目中，信息沟通问题造成工程变更和错误约占工程总成本3%到5%。而这类费用是能够经过BIM信息化伎俩来处理。经过两种估算方式，在采取BIM信息化技术伎俩后，预计费用节约在7400万~3.6亿之间，占工程总投资0.5%~3%。考虑到上海中心项目标复杂程度及体量大小，与普通工程管理模式相比，保守预计本工程能节约因为施工返工造成浪费最少超出1亿元人民币。BIM经济指标测算第63页新型管理模式下提升管理效益BIM技术BuildingInformationmodeling4.制订合理地BIM技术利用成本和利益分配制度

制订合理BIM成本和利益分配策略将工程建设因技术和管理效率提升而产生利润在建设单位和各参建单位之间进行合理再分配，并将其写入协议文本中。第64页用BIM技术应对上海中心大厦在管理中主要问题BIM技术BuildingInformationmodeling管理问题工程参建单位众多，项目统筹协调阻力大项目运行管理复杂，海量信息共享传递