中國的天津周大福金融中心塔樓103層，計劃容納豪華住宅、商業、零售和五星級酒店，它將成為摩天大樓內的一座城市。
如今，普通的城市居民都已精通多任務處理的藝術。隨著全球最發達的城市開始將目光轉向高空——建造滿足現代生活需求的超高層建築——摩天大樓本身正在成為大型的多任務處理者。
它們拔高了城市的天際線，為城市地區和居民帶來了互聯的公用設施，並且只佔用最少的地塊面積。如果做得好，摩天大樓使用的資源也會是最少的。
但是，如何建造一個能夠支持商業、零售、豪華公寓以及五星級酒店的可持續建築空間呢？建築物是否能可持續且足夠豪華？
位於天津市（中國第四大城市）濱海新區的天津周大福金融中心可以說是摩天大樓內的一座城市了。
該塔樓項目是天津市濱海新區主要可持續發展工作的組成部分，力圖獲得LEED金獎認證。
該建築是中國建築第八工程局有限公司迄今為止最大的項目，高530米，塔樓103層，採用獨特的弧形塔外觀。作為可持續發展的行業領先者，中建八局通過使用BIM技術和非現場預製施工節約了資源並減少浪費。
通過這個摩天大樓項目，中建八局將力圖衝擊兩項中國頂級的建築和工程獎，即魯班獎和詹天佑獎，並在可持續發展的三個方面獲得LEED金獎認證標準：樓宇的設計、施工以及維護/運營，這些都是影響整個項目生命週期要考慮的問題。該項目在2017年的歐特克全球工程建設行業全球卓越獎的施工類別中榮獲第一名，預計將在2019年秋季完工。
跨國界的建築
在這個混合使用型的“摩天大樓內的城市”中，為了將建築設計與令人眼花繚亂的系統要求相協調，由100多人組成的中建八局建築信息模型（BIM）設計團隊聯合譯築科技（上海）有限公司創建了一個存儲在私有云服務器上的集中式模型。該模型需要近1,000個BIM模型以及184,504個組件，因此創建一個單一的平臺可以讓全球利益相關方團隊實現更高效的施工建造過程。
中建八局的項目經理蘇亞武自2000年起就開始了從事摩天大樓的職業生涯，作為一名施工領域的專家，他表示：“天津周大福金融中心是一個非常國際化的建設項目，因為項目的設計師來自美國、英國、香港和其他國家。”
他還說：“以前，我們使用的是傳統施工方法，將Excel文件和項目文件與其他組件一起用於項目規劃。”但是在這個大規模的項目中，BIM確保了遠程團隊能夠與當地施工企業進行協調，實現輕鬆訪問和理解模型，在更少錯誤的情況下實時共享數據。
這棟塔樓的巨大彎曲結構柱在工地外製造並在施工現場組裝。
協同可持續管理
該項目在執行的時候不能在施工現場進行設計更改、存儲或返工，因此若要遵循項目計劃，則需要與工地之外的工廠進行精確協調。為了達到LEED金獎認證要求，中建八局設計團隊面臨重重挑戰，包括在一個可持續發展的結構中採用2000種材料為五星級酒店進行豪華室內裝飾。使用BIM以後，團隊能夠根據圖紙精確地預製組件，從而避免了材料浪費，並且無需在現場切割材料。
為了改進對項目進程的跟蹤，團隊使用了可掃描的二維碼（Quick Response），其中包含設備詳情、維護記錄和材料證書。每個模型組件均可用二維碼進行跟蹤；有2,950個二維碼跟蹤主要設備和預製處理組件，實現了全部自動化並可在雲端進行管理。
蘇亞武表示：“通過二維碼，團隊可以將他們的管理信息與項目的幾何信息聯繫起來。然後他們可以統一信息，更容易地將編輯內容輸入BIM平臺。”
運用虛擬現實技術想象空間
使用從BIM模型獲得的信息所創建的先進工具和技術已經在整個項目中投入使用。佈線機器人被用於定位管架位置並提高安裝精度，而虛擬現實（VR）則用於培訓團隊裡的3000名工人，幫助他們瞭解潛在風險並學習如何避免這些風險。虛擬現實模擬還包括從高處墜落以及被大型物體撞擊等情景，讓工人加深理解施工安全的重要性。
項目經理蘇亞武查看現場捕捉的激光掃描。
中建八局還使用虛擬現實來測試設計元素，例如酒店和公寓大樓的裝飾模板。這可讓設計師和業主虛擬地走入完工的區域，體驗各種材料和設計方案。
保持同步
項目建設信息——從製造到安裝——都進行集成並保持更新。在地面上，施工人員可以使用3D掃描將實時施工現場與BIM模型進行比較，然後根據需要修改模型，以便與實際現場的地理信息系統（GIS）跟蹤保持一致。為了進行這些調整，無人機被用於捕捉現場的每日圖像。
對於建築物的幕牆，Revit的擴展插件Dynamo通過導入其3D座標來幫助實現設計過程的幾何元素自動化 ——加快進程並提高準確性。蘇亞武表示：“我們使用該設計來提高位置數據，然後自動生成幕牆幾何圖形。接著，我們將這些信息導出到Revit中，並將其用作裝配參數以生成立面的BIM模型。”
仔細研究複雜系統
指導了設計和施工團隊的BIM流程將繼續被用於這棟大樓的運營和維護。蘇亞武說：“大樓建成後，團隊會將建築BIM模型提供給項目業主。”
該建築的光滑、錐形形狀將減少風力荷載並最大限度地提高結構效率。
為了實現這一點，中建八局使用了LOD（開發水平）400，它定義了BIM模型中可用的細節數量。LOD 400對於大多數元件來說已經綽綽有餘，但對於一些複雜的系統——如機械、電氣和管道——已經使用了LOD 500來包含運行參數。
蘇亞武說：“部分模型需要使用LOD 500，這樣業主可以在運行和維護過程中使用這些信息。”在LOD 500中，模型會經過現場驗證，幷包含客戶在施工完成後可以使用的信息——這對大樓內的各種業務特別有用。
勿庸置疑，要設計這麼多類型的空間，團隊將面臨諸多施工挑戰——但是到目前為止，採用一個總體平臺便可順利進行調整。例如，一個地下層是“許多機械、電氣和泵送系統聚集在一起的地方，” 蘇亞武說。“一層樓裡有100多種不同類型的機械系統，所以團隊不得不延長施工時間。”
建築的未來
蘇亞武認為，在未來的建設項目中，所有利益相關方（包括建築工人和分包商）都需要使用集成的BIM模型來工作。他說：“這種建設方式將改變人們在中國乃至世界各地建造樓宇和摩天大樓的方式。”
對於預期的最終用戶，像天津周大福金融中心這樣的項目可以設想成一種新的生活和多任務處理方式。當然，未來還有很大的發展空間——尤其是在垂直面上——並且不一定要以犧牲環境為代價。精心規劃和新技術可讓像中建八局這樣的公司採納一種簡化的方法開發超高層結構，以滿足在裡面工作和生活的精英們的需求。
協同平臺推薦
周大福金融中心是國內施工難度最大的超高建築之一，BIM技術是本項目施工精細化管理的一個重要技術手段，通過與譯築科技聯合開發的BIM協同管理平臺，讓全球利益相關方團隊實現更高效的施工建造過程，所有數據均存儲於雲端。在工期推演、質量跟蹤、物料精細化管理、垂直運輸管理等方面發揮作用。
閱讀更多 琨哥聊建築 的文章
