建筑奇兵BIM打造世博会中的“和谐城市”

再过几个月，2010年世界技术综合性博览会（简称"世博会"）将在上海举行。超过7000万人的参观数量、超过240个国家和国际组织的报名数量将成就迄今为止规模最大的一届世博会。

本届世博会将是探讨人类城市生活的盛会。围绕本届活动 "城市，让生活更美好"的主题，与会者将共同探讨城市环境中的文化融合、经济发展、科技创新、社区构建和城乡互动等多个议题。

世博会德国馆：一座"和谐城市"

在世博园C区，有一座总建筑面积约6000平方米的"和谐城市"，这便是以此为口号的2010年世博会德意志联邦共和国国家馆。从"和谐城市"的英文表述 （Balancity）上我们不难看出，一个城市如果能够在创新与保护、发明与传统、都市化与大自然、工作与休闲等方面保持平衡，这个城市就能成为一个宜居的地方，这也就是上海世博会德国馆所要传递的信息。

参观者走进"和谐都市"馆就仿佛踏上了一个真实的城市之旅。旅行从港口开始,走过花园和绿地，穿过市政规划办公室、工厂以及城市中心广场,最终到达城市的能源中心。正如上海世博会德国馆政府总代表迪特马尔施米茨所说的："只要能在更新与维护传统之间、在改革与守旧之间、在都市化与自然化之间、在集体主义与个人主义之间、在工作与休闲之间创造出一种均衡，如果这一切都处于和谐状态之中，都市生活就是非常值得去追求的。"

迎难而上  三维软件助一臂之力

这座由德国Schmidhuber+Kaindl公司原创设计、现代集团作为上海当地合作设计单位负责施工图深化的"和谐都市馆"由位于12 米标高的Z字形展厅、内设三层回廊的圆形剧场、紧贴地块南侧呈倒T 形的四层辅助用房 (包括机房、办公、VIP 区、厨房及餐厅区等)组成。展厅部分是空间桁架，由29 根圆形钢柱支撑，多功能演示厅是单独的建筑体量，由24 根钢斜柱及若干环梁组成受力体系，并在第三层回廊的高度与展厅相连。整体空间关系比较复杂，但流线设计合理。

该项目存在多重难点。展厅与剧场两个大体量的仰合，在技术上如何实现？建筑如何与结构配合？结构又如何与设备配合？还有第三部分辅助用房，此外世博会要求设计一个宽敞的通道供观众排队，两大体量与通道如何与辅助用房衔接，包括衔接部分保温、防水等方面的考虑。

在体量内部，上下贯穿的大结构柱如何与下部空间关联。德方设计了三明治式的复杂层次，剖面由内而外依次为内板/内装饰层，钢结构，外板，外包模，钢结构又部分地穿出外板与外包模相连接，各层假如横平竖直，可以在平面图纸上描绘，但实际是一个在空间中起承转合的结构，虽然也都是直面，但很难用二维投影表达清楚。

 设计所建筑设计师刘文毅表示："这就需要借助三维软件介入，既然用到三维软件那就不是建筑一个工种的事情了，而是整个工种都要用到三维软件。"现代集团从2008年7月开始接手德国馆项目，到2009年7月主体钢结构竣工。期间由于原创方案的空间三维关系复杂，工期又比较紧张，现代设计项目组既要保持设计风格，又要使之符合中国本土规范，-经过反复调整和修改，最终按时出色地完成任务。

    Revit带来设计协同高效

现代集团的设计团队基于BIM方法 和Autodesk Revit软件，采取了这样的设计流程：在S+K提供的数据局模型基础上，先为建筑定出外表面和若干控制尺寸、体表结构、然后建模，建模以后计算杆件大小。模型务必准确，内板、钢结构和外板三层方能紧密贴合。

同时进行空调设备的规划。空调对建筑和结构都提出很高要求，因为通常重量和体积比较大。德国馆展厅下面布满风管和设备，大柱上下贯穿，柱间建有一些斜撑，封管要从斜撑内通过。相应空间非常狭窄，很难布设，现代设计组借助Autodesk Revit软件对风管精心安排，形象地称为"就像熬面条一样的熬，甚至有时熬出过抛物线。"这项工作费时颇久，是普通二维平面设计所无能为力的，现代设计组也从中收获很多。

现代集团现有的一体化CAD协同设计平台，主要是二维。国内产业环境与海外有所不同，海外更多专业设计公司，国内各种工种更综合，作为一个团队开展工作。在面对德国馆这样空间、结构各方面比较特殊的项目，如果沿用传统二维手段，只能事倍功半。

所以现代设计组寻求采用Autodesk Revit这样的高端软件，基于建筑信息模型，实现三维协同。集团正在开发三维协同设计平台，德国馆项目时间紧迫，现代设计组就采取了一种简约的协同方式，集中在一位设计师的电脑上建模，通过面对面协商的方式跟进调整。

未来设计团队将共同建模。在服务器上生成唯一的中心文件，每个团队成员有明确的分工和授权，阶段性成果即可发布到中心文件更新，重载进行下一阶段工作。集团信息中心BIM专员苏俊评价："这是一个非常好的技术，我们正慢慢往这边转，这个软件主要是针对全球市场发布，而中国设计行业有它的独特性，我们在总结协同的方法和流程。"

世博馆更上层楼

现代集团上海现代工程现代咨询有限公司具有从设计到项目管理、投资控制、审图、施工监理的综合业务能力，在设计服务之外还向业主提供各种增值服务。除了承接德国馆，现代集团在奥地利馆项目中，除了承担设计深化和报批，业主还委托现代咨询进行投资控制和施工监理。摩洛哥馆项目更进一步，包揽全过程项目管理。

而从投资控制、施工监理到项目管理诸环节，都离不开建筑信息。BIM实现建筑的外部集成，包含建筑中所有的信息参数，从设计到使用，直至使用周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中。因此不仅设计团队，财务、施工、管理等各种职能可基于BIM协同工作。

现代集团现代咨询设计所所长助理、德国馆/奥地利馆项目经理叶红华评介：三维设计软件为设计师提供了新的工具，能更好地表现建筑师的空间创意。尤其是平面二维没有办法表达的情况下，就必须借助三维软件进行设计。从目前一般项目的性质来看，设计院内进行三维软件普及还需要一定时间。当然，针对某个项目，一旦建好模型，设计师就可以非常方便地观察到在模型内部空间的各个方向，包括查看碰撞的情况；当然业主也更愿意看形象的模型，而不是专业性很强的平面CAD图纸。

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