地标性超高层大厦外幕墙工程BIM系统应用及联动方案(附图较多).pdf

上海中心大厦外幕墙工程上海中心大厦外幕墙工程BIM系统应用及联动方案目录1BIM系统应用小结1. BIM系统应用小结 2. 设计定案分析 3碰撞检查分析3. 碰撞检查分析 4. 深化设计的BIM应用 5加工阶段的BIM应用5. 加工阶段的BIM应用 6. 信息化预拼装与现场测量联动 7施工方案选择施工索道双层吊篮7. 施工方案选择：施工索道双层吊篮 8. 卸料钢平台BIM分析 9施工吊机BIM分析9. 施工吊机BIM分析 10.双层施工吊篮BIM分析 11 外幕墙4D施工模拟11.外幕墙4D施工模拟 12.BIM管理应用展望BIM技术在上海中心大厦外幕墙中落地运用围绕着“信息化、数据化”的模式开展，以“BIM落地”为出发点，以“基于BIM实现设计/加工/现场联动”为目标，让BIM在上海中心大厦的外幕墙工程中真正创造价值！1.加工模型：RHINO+GRASSHOPPER理论模型创建以及主要构件参数化 驱动BIM工作小结已完 成的驱动 2.RHINO模型向加工图转化基础条件已具备，基础工作流程已确认 3.碰撞分析：外幕墙与支撑结构碰撞内检、外幕墙与其他专业分包之间的 碰撞检查方案调整确认成的 BIM 工作碰撞检查。

方案调整确认 4.加工联动：复杂构件加工精度控制和测量：钢牛腿BIM模型CAM加工 构件测量及实测模型转化（绝对关节臂测量仪）信息化预拼装 5现场联动设备层钢牛腿安装数据实测测量数据导入模型驱动理论5.现场联动：设备层钢牛腿安装数据实测测量数据导入模型驱动理论 模型调整为实际模型参数化驱动二次构件调整 6.现场模拟，钢平台、双层施工吊篮……1RHINO GRASSHOPPER单元模型细节深化端切控制加工开孔程序现阶1.RHINO+GRASSHOPPER单元模型细节深化，端切控制、加工开孔程序 优化等；加工图转化流程优化 2.二区加工图BIM核查校对 3所有单元模型构件信息化预拼装现阶 段的 BIM 工作3.所有单元模型构件信息化预拼装 4.各专业之间的BIM碰撞检查，幕墙与钢结构之间的碰撞内检 5.现场测量联动模型建立，应急响应预案细节深化 6二区环梁一次转接件现场测量数据与BIM模型联动制定二次转接件定级6.二区环梁次转接件现场测量数据与BIM模型联动，制定二次转接件定级 配作方案，同时基于BIM模型针对超差严重的情况制定切实可行的解决方 案1在三区深化加工图中采用RHINO模型联动设计计划 工作1.在三区深化加工图中采用RHINO模型联动设计。

2.进一步扩展数字化加工和构件检测方法的使用范围 3.加强对现场钢结构测量监控，保证数据准确性传统 设计、 加工CAD平面设计逐个绘制加工图人工解读图纸后转换为加复杂构件测量过程繁琐周 期长加工、 检测 流程逐个绘制加工图构件加工完成后发现问题 再行调整人工解读图纸后转换为加 工设备可读取数据测量误差和精度较难控制测量结果无法与设计联动 流程劳动力释放3~5分钟完成5分钟左右测劳动力释放， 同时效率提升 200%3~5分钟完成 模型转换，效 率提升50%5分钟左右测 量一个构件， 效率提升10%信息化 设计、 加工BIM三维设计参数驱动自动生成三维构 件准确度高将加工图纸导入设备电脑 中，电脑中自带软件转换 格式人工修整刀路即可多关节测量设备适应复杂 构件测量，精度高测量操作简便直观效率高加工、 检测流 程件，准确度高加工图转化效率高格式，人工修整刀路即可避免误解和误操作测量操作简便直观效率高测量结果可转化为模型， 进行信息化预拼装 程设计定案分析设计定案分析基于BIM模型研究散热翅片与幕墙之间的关系设计定案分析基于BIM模型研究LED系统（灯架及走线）与幕墙之间的关系设计定案分析不锈钢板效果分析设计定案分析M2层百叶与防鸟网效果对比碰撞检查分析碰撞检查分析幕墙碰撞检查结果幕墙碰撞检查结果2区幕墙模型区幕墙模型 20111202日版本日版本二区外幕墙模型二区外幕墙模型 20111222日版本日版本幕墙碰撞检查结果幕墙碰撞检查结果2区幕墙模型区幕墙模型-20111202日版本日版本二区外幕墙模型二区外幕墙模型- 20111222日版本日版本形式2形式2形式1外幕墙支撑钢结构与外幕墙碰撞检查-自查通过对碰撞结果的分析，将诸多的碰撞问题归结为4大类型，解决起来就方便多了。

碰撞检查分析+=宝钢：钢结构及竖向滑移支座远大：外幕墙远大：20层35层钢立柱合并检查模型设备层主体钢结构与外幕墙碰撞检查碰撞检查分析第次碰撞第一次碰撞 检查， 8/22层共 发现8处碰发现8处碰 撞，碰撞位 置类似，最 大干涉距离 6060mm钢支座形式钢支座形式第一次碰撞检查：第一次碰撞检查：2011年年11月月29日日设备层幕墙与伸缩套筒钢支座碰撞分析一最大干涉距离：最大干涉距离：60mm其余干涉距离：其余干涉距离：20/30mm碰撞检查分析8层支座与层支座与7层幕墙碰撞检测层幕墙碰撞检测8层支座模型层支座模型-20111216日版本日版本7层远大外幕墙模型层远大外幕墙模型-20111205日版本日版本32481648设备层幕墙与伸缩套筒钢支座碰撞分析二检查结果：没有硬碰撞，但间隙太小检查结果：没有硬碰撞，但间隙太小碰撞检查分析8层支座模型层支座模型（（ F8 3D 0203 d））20120203日版本日版本7层远大外幕墙模型层远大外幕墙模型20120109日版本日版本8层支座模型层支座模型（（ F8-3D-0203.dwg ））：： 20120203日版本日版本7层远大外幕墙模型层远大外幕墙模型：： 20120109日版本日版本2012年2月7日的碰撞检查结果，无硬碰撞，8层位置最小间隙17 6mm最小间隙17.6mm，基本满足幕墙安装需求。

设备层幕墙与伸缩套筒钢支座碰撞分析三碰撞检查分析与总包协同完成多专业碰撞检测，发现并分析问题深化设计BIM应用全尺寸建模我们建立了区的模型调整了增加了设备层是真正完整可应用我们建立了2-8区的模型，调整了V口、增加了设备层，是真正完整、可应用于工程的模型；与传统模型进行对比双方完全一致，但犀牛模型中内含大量数据，可以立刻提取分格长度、角度、任意点坐标等，即数据相当于有了存储功能，而CAD模型有的只是点与线，这是双方最大的差别；加工阶段BIM应用模型生成整体模型——单层模型——板块模型模型生成从上一阶段导出的模型，进行切割、打孔等操作；形成完整的板块组框图从上阶段导出的模型，进行切割、打孔等操作；形成完整的板块组框图犀牛犀牛数据数据EXC犀牛犀牛数据数据 库库EXC EL型材库板块信息库数据化的应用2——不锈钢板自动料单数据化的应用2——不锈钢板自动料单不锈钢板可以通过犀牛建模、拆板，进行图 形化的交底；即一块板一个图形交给厂家， 厂家直接展开，下料生产图形交底——红色的边是焊接边，青色的边是折 弯边对于我们不锈钢板折弯的工UG展开下料弯边，对于我们不锈钢板折弯的工 作量是很小的，基本不需展开，反 倒是数据交底更有工作效率；数据化的应用2——不锈钢板自动料单图形化应用2——牛腿加工制作人工放样转DXF格式输入数控机床人工放样转格式输入数控机床人工放样DXF文件导入设备仿形加工图形化应用2——牛腿加工制作批量生成DXF文件直接导入设备仿形加工批量生成DXF文件直接导入设备仿形加工现在已经编制牛腿生成程 序直接产生牛腿轮廓序，直接产生牛腿轮廓， 连编号也是程序产生的； 直接下发生产加工即可。

可以说整栋大楼的牛腿都可以说整栋大楼的牛腿都 可以立刻下发生产，不再 需要投入人力单元BIM模型文件从模型摘取实际构件转化为平面加工图单元BIM模型文件钢牛腿设计、加工、检测、信息化预拼装绝对关节绝对关节绝对关节 臂测量仪绝对关节 臂测量仪对加 工件直接导入设备加工工件 进行 测量 下一页构件修正调整上一页钢牛腿设计、加工、检测、信息化预拼装测量加工件数据数据导出后修整通 过 犀 牛 拉将实测后生成的拉 伸 成 牛将实测后生成的 构件模型导入进 行预拼装腿 模 型设备层现场钢结构测量数据与BIM模型互动钢结构现场测 量数据通过输入数值/软 件读取数据，驱动通过内置联动 参数驱动关件读取数据，驱动 调整一次转接件模 型参数，驱动关 联构件变化， 分析偏差的可 接受情况接受情况通过关联预警和碰撞检 查功能，都能对二次转 XYZ坐标值数据1、分析并确认现象测 量数据的准确性；功能，都能对次转 接件是否能够接受该偏 差数值进行告知 对偏差进行处理的方法： 1手动调整幕墙构件设量数据的准确性； 2、初步判断偏差范围， 偏差性质； 3、整理测量数据为下 步软件可读取的格式模型中的控制点与实际 测量点对应1、手动调整幕墙构件设 计，后调整模型再次检 查；2、设置参数驱动自 动调整设计。

下面以目前已经完成的设备层（7层）一次转接件的实际应用为例，说明钢一步软件可读取的格式测量点对应动调设，结构测量数据与模型之间的联动关系通过现场测量得出A、B两个测量点的坐标值，整理成为EXCEL表格现场测量点与模型中定位控制点对应，如下图A AB BB B A A设备层（7F）钢转接件测量及模型联动反馈设备层（7F）钢转接件测量数据通过RHINO软件读取EXCEL表格或数 据存储文件，将其转换为模型图形中的 真实的点真实的点 一次转接件是工厂内预制完成，在模型 中对应为不变的固定的构件；依靠定位 点（对应于测量点）决定构件布置的方点（对应于测量点）决定构件布置的方 位和角度 通过读取现场测量的XYZ坐标值，模型 按照现场测量数据重新排列位置并按实 际情况布置方位设备层（7F）钢转接件测量及模型联动反馈际情况布置方位通过CAD图中的平面对比可以 明显看出转接件理论位置与实 际位置的偏差情况但CAD无 法告知设计该处是存在碰撞法告知设计该处是否存在碰撞 需逐个调整后核查，由于转接 件实际是空间变化的，因此存 在遗漏风险在遗漏风险以七层位置的第34号转接件和第29号转以七层位置的第34号转接件和第29号转 接件为例。

前者为最大偏差数值，后者 为中等偏差数值 图中白色虚线部分为一次转接件理论位 置褐色线为现场实位置设备层（7F）钢转接件测量及模型联动反馈置，褐色线为现场实际位置蓝色不透明为 一次转接件实 际位置际位置产生碰撞，深 度6 3粉红色半透明 为一次转接件 论位度6.3mm理论位置碰撞检查原则为：外幕墙面不动，即连接于幕墙竖框上的转接件不动，这个集合称之为“组件 1”一次/二次转接件按现场实际位置排布后与“组件1”进行碰撞检查对于偏差过大，通过 转接件调整无法吸收的，将亮显/变色提示 依据碰撞的具体数值判断是否可以通过修改/配做二次转接件吸收该偏差若偏差数据太大则设备层（7F）钢转接件测量及模型联动反馈依据碰撞的具体数值判断是否可以通过修改/配做二次转接件吸收该偏差，若偏差数据太大，则 需要后续协调解决一次转接件次构件一次转接件次构件如现场照片中所示，目前一次转接件前段的次构件以及二次转接件均 未安装，现依据模型的检查结果：对偏差数值超过二次转接件调节范 围的根据情况配做焊接于一次转接件上的次构件然后放入BIM模型设备层（7F）钢转接件测量及模型联动反馈围的，根据情况配做焊接于次转接件上的次构件。

然后放入BIM模型 中检查，直至没有碰撞情况为止偏差处理流程2区施工偏差状况分析2区的实测状况； 进行到预处理 阶段阶段偏差分析——预案一处理过程超差处理通过犀牛编程通过犀牛编程， 直接分析出处 理结果，零件 的选择；出分的选择；出分 析报告，在事 先备好的库存 中，选择所需中，选择所需 种类，发往现 场； 现场根据分析现场根据分析 报告进行安装 即可；偏差分析——预案一处理过程轮廓调整——预案二处理过程为了安全性，我们不但进行理论 计算，也进行了极限承载力试验， 来测试挂耳所能承受的荷载；来测试挂耳所能承受的荷载；轮廓调整——预案二处理过程整体外扩 轮廓调整整体外扩局部外扩轮廓调整——预案二处理过程轮廓。