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1、超级工程 上海中心大厦 小组成员 李思璇欧阳雪珂黄秋霞阙明阳 Contants 基本情况简介 方案推导建筑设计 01 02 03 结构设计 SHANGHAI CHINA 施工技术 04 05 BIM技术分析 开工时间 2008年11月29日 竣工时间 2014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 地上部分包括124层塔楼和7层东西裙房 结构形式 钢筋混凝土核心筒 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公司 本工程设计单位 美国
2、Gensler公司 同济大学建筑设计研究院 PARTTWO 方案推导 建筑设计 方案设计 2008 6 2008 11初步设计 2008 8 2009 11施工图设计 2008 9 2010 4精装饰设计 2009 1 2011 5施工 2008 11 28 2014 5低区办公及裙房部分试营业 2012 9 30全部营业 2014 12 18 大厦造型来源 中国传统的图案 龙 方案设计 上海中心 内部由九个圆柱形建筑彼此叠加构成 其间形成九个垂直空间 每一个空间构成一个完整的社区 九个社区组成了一个垂直的城市 外皮做成旋转收缩上升的样式 让大楼更加具有动感 将尖角改为圆弧状 以减小风压的影响
3、 圆润的角度能包容硬朗的环球和金茂 而最终玻璃的消耗仅增加18 立面设计 由三段圆弧构成的圆导角三边形 其中之一切角 作为上海中心外围几何的基本构形 旋转上升并均匀缩小 演进为一个平滑光顺的非线性扭曲面 形成了大厦独特的立面造型 竖向功能 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层高的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 Zone1 Zone2 Zone3 Zone4 Zone5 Zone6 Zone7 Zone8 Zone9 平面设计 相对于金茂大厦 环球金融中心的近似
4、正方形的平面布局 这样的布局少了视线和光线死角 不仅可以让办公人员能在更多的角度欣赏大厦周围的美景 而且在冬季阳光可以更多的进入建筑内部 减少了建筑的能耗 平面设计 平面设计 平面设计 平面设计 平面设计 平面设计 商务休闲层中庭功能排布 中庭悬挑近14米 PARTTHREE 结构设计 抗侧系统设计 上海中心的抗侧力系统是一 核心筒 外伸臂桁架 巨型框架 它由以下三部分组成 混凝土复合核心筒 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的风荷载情况下为h 505 在多遇地震荷载下为h 623 塔冠的设计 竖直桁架将重力荷载直接传至下方的118层 径向支撑将风压引起的径向荷载传至核心
5、筒框架 简单垂直支撑的开间在三角形的三个转角处与隔层布置的垂直支撑一起共同帮助塔冠系统抵抗扭转 抗震设计 基于性能化的设计明确地考虑了结构构件的非线性和延性 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 上海中心大厦可以达到性能设计的要求 PARTFOUR 施工技术 超长钻孔灌注桩施工关键技术 上海中心大厦 采用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 采用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
6、图 顺逆作结合的超大超深基坑工程施工关键技术 中部区域主楼基坑采用岛盆结合式分7层开挖 分层土体高度大于4m时采用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 周边区域裙房 采用逆作法施工 采用土方分区同步开挖 结构分块同步施工的原则 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边环境和管线的影响 裙楼基坑开挖 高强混凝土基础底板一次浇筑技术 底板长121m厚6m混凝土总量达6万m3 为控制混凝土裂缝 采用中低热水泥 大掺量粉煤灰和矿物掺合料 采用高性能减水剂 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100
7、0m3 h混凝土供应速度 考虑由6个拌站同时供料 配备405辆搅拌车无间歇运输 60h完成浇筑 主楼底板浇筑 混凝土泵送施工关键技术 底板长121m厚6m混凝土总量达6万m3 为控制混凝土裂缝 采用中低热水泥 大掺量粉煤灰和矿物掺合料 采用高性能减水剂 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混凝土供应速度 考虑由6个拌站同时供料 配备405辆搅拌车无间歇运输 60h完成浇筑 主楼建造 BIM技术 PARTFIVE BIM技术的特点及作用 目前建筑业信息化技术应用的主要瓶颈是信息的共享 而BIM技术为建筑相关信息的及时 有效 完全共享提
8、供了可能 为构建信息的无缝管理平台提供了相对可靠的手段 信息流动仍不畅 心有余而力不足 传统管理模式 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 的工程管理模式 BIM信息化技术管理模式 分析与选择 从孤立BIM到集成BIM 从专家BIM到全员BIM 外部专家用BIM做一个项目的工作 外部专家用BIM做所有项目的一个工作或一个项目的所有工作 外部专家用BIM做所有项目的所有工作 内部专家用BIM做一个项目的工作 内部专家用BIM做所有项目的一个工作或一个项目的所有工作
9、内部专家用BIM做所有项目的所有工作 所有员工用BIM做一个项目与其相关的一个工作 所有员工用BIM做所有项目的一个工作或一个项目的所有工作 所有员工用BIM做所有项目的所有工作 初级阶段 中级阶段 终级阶段 BIM信息化技术管理模式 分析与选择 BIM信息化技术管理模式 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 BIM信息化技术管理模式 与传统建设项目管理模式效益的对比分析 美国斯坦福大学CIFE中心根据美国32个
10、项目总结了使用BIM技术的产生的巨大收益和效果 1 消除40 投资预算外变更 2 造价估算耗费时间缩短80 3 合同价格降低10 目前而言 中国建筑业近五年来承包商的平均利润在2 8 3 3 之间 4 项目工期平均缩短7 基于BIM信息技术构建上海中心的管理架构及管理流程 基于BIM信息技术构建上海中心的管理架构及管理流程 精细化管理流程 新型管理模式下提升管理效益 更好地提高设计质量 更好地进行施工管理 更好地进行运维管理 新型管理模式下提升管理效益 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
11、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 新型管理模式下提升管理效益 1 设计阶段 1 通过多专业协同设计提高工作质量 效率2 通过可视化设计管理提升管理效率 新型管理模式下提升管理效益 1 设计阶段 参数化设计 在基于BIM技术下的新型管理模式中 参数化设计主要通过grasshopper来完成 Grasshopper以自己独特的方式完整记录起始模型 一个点或一个盒子 和最终模型的建模过程 从而达到通过简单改变起始模型或相关变量就能改变模型最终形态的效果 当方案逻辑与建模过程联系起来时 grasshopper可以通过参数的调整直接改变模型形态 新型
12、管理模式下提升管理效益 1 设计阶段 可持续设计 光污染分析 新型管理模式下提升管理效益 1 设计阶段 可持续设计 建筑群风环境分析 室内自然采光模拟 地下自然采光模拟 新型管理模式下提升管理效益 2 施工阶段 1 通过可视化预演提升施工组织效率 新型管理模式下提升管理效益 2 施工阶段 2 通过多专业协调施工提升施工效率 新型管理模式下提升管理效益 2 施工阶段 3 通过4D模拟优化可缩短施工进度 施工进度计划 BIM施工模型 通过施工虚拟预演 预先调整施工计划 避免施工中可能的冲突 减少等工的情况 有助于缩短工期 并降低施工成本 新型管理模式下提升管理效益 2 施工阶段 4 采用BIM模型
13、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 提高钢结构的加工效率 降低加工成本 新型管理模式下提升管理效益 2 施工阶段 4 采用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 提高钢结构的加工效率 降低加工成本 新型管理模式下提升管理效益 2 施工阶段 4 采用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 大幅提高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 新型管理模式下提升管理效益 2 施工阶段 4 采用BIM模型进
14、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 大幅提高幕墙深化设计和加工效率 新型管理模式下提升管理效益 2 施工阶段 4 采用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 大幅提高幕墙深化设计和加工效率 新型管理模式下提升管理效益 2 施工阶段 4 采用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 提高机电深化设计和加工 安装的质量与效率 换热器室 空调水泵房 新型管理模式下提升管理效益 2 施工阶段 4 采用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 提高机
15、电深化设计和加工 安装的质量与效率 通过二维码扫描仪扫描风管上二维码 获取图纸中详细信息 通过二维码扫描可获取管配件安装具体位置 性能 物理 厂商参数 包括安装人员姓名 安装时间等信息 纸质数据转为电子数据 便于查询 新型管理模式下提升管理效益 2 施工阶段 4 采用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 提高机电深化设计和加工 安装的质量与效率 采用构件精细化预制和施工方案的效益 1 减少60 现场制工作量 2 减少90 的焊接 胶粘等危险与有毒有害作业 3 实现70 管道制作预制率 新型管理模式下提升管理效益 2 施工阶段 4 采用BIM模型进行构建
16、精细化制造和施工 室内装饰利用BIM技术进行模块化设计 减少现场作业量 提高室内装修的质量与效率 小便器单元 小便器爆炸分析图 新型管理模式下提升管理效益 2 施工阶段 4 采用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 减少现场作业量 提高室内装修的质量与效率 铝板天花非标准块安装 架空地板非标准块安装 新型管理模式下提升管理效益 2 施工阶段 4 采用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 减少现场作业量 提高室内装修的质量与效率 BIM模型现场对比 新型管理模式下提升管理效益 2 施工阶段 5 三维激光扫描结合BIM技术提高施工现场检测监控能力 新型管理模式下提升管理效益 3 运维阶段 1 运用BIM数据模拟提升物业信息化管理效率 新型管理模式下提升管理效益 3 运营维护阶段 2 运用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 新型管理模式下提升管理效益 某项目BIM技术经济指标 参考标准 上海中心大厦项目BIM经济指标估算结果 按照碰撞数的参考单价 上海中心大厦项目BIM经济指标估算结果 按工程变更
