【BIM大赛获奖案例】上海图书馆东馆项目

上海市第三届BIM技术应用创新大赛

项目案例奖房建类二等奖

建设上海图书馆东馆,是市委、市政府着眼社会主义国际文化大都市建设作出的重大决策,是十三五时期上海文化设施建设的重点项目。上海图书馆东馆将秉承文化传承、学习共享、创新引领的发展使命,建设成为世界一流的全媒体时代的复合型图书馆,打造国内唯一集图书馆文献信息资源、科技创新研发资源、社科智库研究资源、上海地情研究资源为一体的知识中心。项目占地面积3.95万平方米,建筑总高度50米。新建总建筑面积114951㎡。由地上七层和地下二层组成。建筑外形采用全玻璃幕墙展现立面玉石效果。犹如在世纪公园的上镶嵌了一块玉石。

项目概况

项目地址:锦绣路合欢路

项目投资性质:政府投资

项目类型:房建

BIM技术应用阶段:全过程

建设单位:上海图书馆(上海科学技术情报研究所)

设计单位:上海建筑设计研究院有限公司

施工单位:上海建工四建集团有限公司

BIM运维单位:上海建工四建集团有限公司

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项目效果图

BIM应用技术亮点

1、基于BIM的全生命周期管理

设计阶段应用BIM辅助设计,利用建筑信息模型进行了光照、人员疏散、风环境分析等,再进入深化设计阶段由施工单位对各个专业进行多专业协调深化及施工模拟。施工时应用MR、双目相机等智能设备辅助施工,同时通过四建自主研发的智慧建造平台来进行施工过程管理,竣工交付之后将数字化模型传递至运维阶段进行基于BIM的智慧运维。

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BIM全生命周期应用技术路线

2、BIM+新技术的智能检测应用

2.1 BIM模型与三维扫描技术项结合的钢结构监测技术

上海图书馆东馆结构形式为悬挑钢结构,先做临时拉撑然后进行吊柱施工,吊柱施工完成后拆除临时拉撑,因此钢结构在各个阶段的形变控制是确保工程质量、安全的关键。

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悬挑钢结构形式

现有对悬挑结构的变形监测基本不考虑悬挑构件本身的非线性变形(如横向扭转、纵向弯曲等)而直接对悬挑构件的外围端点(理论情况下的变形最大点)进行监测,以此监测结果服务于施工过程中的安全监测。而实际上,对于较大的悬挑构件(如钢结构、混凝土结构等)在施工过程中荷载变化的情况下是否存在非线性变形,至今没有较好的手段能够探测,对其真实变形情况并不清楚,而这也给悬挑结构施工的安全运行带来不确定性。因此本项目采用三维激光扫描技术进行外业扫描、点云配准、坐标系转换、标靶识别,最终将处理完成的点云模型与BIM模型对比,进行结构形变分析以及色谱分析判定施工中的(非线性)变形情况。

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点云模型

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处理后的点云模型

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色谱分析(蓝色为沉降红色为上升)

2.2基于BIM模型及混合现实技术的质量验收方法

 由于上海图书馆东馆在竣工后要进行基于BIM的智慧运维,因此本项目对模型与现场的一致性要求非常高。针对模型与现场一致性验收的问题,本项目采用了混合现实设备,将模型带到现场进行11的投射,根据模型和现场的对比进行质量验收。

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通过MR眼镜发现机电安装错误

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通过MR眼镜进行钢结构验收


2.3基于双目相机的拍照式测量技术

 基于双目相机的拍照式测量技术作为一种新型的测量手段在上海图书馆东馆也得到了应用。这种技术的优点是不受测量距离的限制,无需接近待测物体。

 本项目根据应用场景开发了一套检验批验收系统,拍照量取钢筋间距后,基于图像识别技术自动调取检测值,与预设的验收规范做对比,自动判定钢筋间距是否合格。本方法无需现场多次读数,数据自动保存至设备端,测量部位可溯源。

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基于双目相机的拍照式测量


3、施工全过程数字化管理系统

3.1基于BIM的幕墙进度管理

本项目利用自主研发的Revit插件对幕墙模型进行编码,并上传至智慧建造平台,由智慧建造平台对每一根幕墙构件生成构件二维码身份牌,将打印后的二维码身份牌黏贴在构件上,通过扫描二维码录入加工-运输-进场-安装的进度状态,后台的BIM模型也会根据目前不同的进度情况变换对应的颜色,直观的反映出目前幕墙的施工进度。对于进度偏差通过问题溯源并加强管理手段达到管理过程的闭环。

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幕墙进度模型

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3.2基于BIM的房间管理

 传统房间管理模式,存在房间责任单位不明确,施工人员对房间布局熟悉慢等问题。上海图书馆东馆通过对房间模型进行编码,并上传至智慧建造平台,在平台中能查看房间BIM模型、房间布局、房间名称等相关房间信息,并可点击全景球查看对应房间的全景球模型,帮助施工人员快速熟悉房间布局。点击全景球还可查看房间墙顶地做法及目前房间施工单位,明确房间责任单位。

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房间全景球模型


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4、国内首个应用BIM进行运维的大型图书馆

通过BIM模型获得建筑静态信息,集成BA、视频监控系统、能耗监控系统、维修服务系统等融合动态信息,构建建筑全生命期大数据,描述建筑运行机理和动态状态,为智慧运维、改造升级等提供宝贵数据,也为智慧城市建设提供大数据基础。

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运维接管平台

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运维系统集成子系统

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