中國尊大廈為首都增添新綠

文｜本刊記者 陳昕

上世紀三十年代，紐約帝國大廈拉開了聞名于世的美國夢序幕，今天，在遙遠的東方——中國，一座象征著國家民族復興的建筑將開啟史無前例的“中國夢”新時代。中國尊大廈位于北京市朝陽區CBD核心區Z15地塊，總建筑面積43.7萬平方米，建筑高度528米，地下7層，地上108層。計劃2017年7月30日結構封頂，2018年10月全面竣工投入使用，建成后將成為中信集團總部辦公大樓，屆時將成為首都新地標。

中國尊整體建筑形態是從中國傳統禮器“尊”汲取靈感，造型莊重大氣，是古代文化傳統與現代設計思潮的一次完美碰撞。中國尊大廈高聳入云端，與“尊”的表現不謀而合。當然，中國尊的意義不僅體現在建筑的形態上，由于其位于特殊地理位置，建筑本身也具有“尊”的內涵。

聚技術之力 樹首都新標

中國尊大廈是全球第一座在地震八度設防區超過500米的摩天大樓。中國尊大廈在國內500米以上的超高層建筑中工期最短，僅為62個月。傳統施工方法很難滿足安全、質量和工期要求，在集團相關技術支撐下，項目使用了中建三局自主研發的超高層建筑智能化施工裝備集成平臺系統，并把BIM技術深入應用到建設過程中，實現工程的全關聯單位共用、全專業協同、全過程模擬、全生命期應用。

中國尊整體經過抽象處理和比例優化，既保持了突出獨特的弧形效果，也形成了比例上的協調和穩定，而要將設計構思最終實現并完成設計和建造，離不開BIM技術支撐。中國尊項目由業主主導實施全生命期的BIM應用，真正能夠從設計階段開始由設計院建立BIM模型；在施工階段，設計院在提交藍圖的同時向施工單位移交設計模型；在運維階段，借助BIM模型進行深化設計模型。一直以來，施工階段的模型實質上和設計階段的模型有著較大差異，但在中國尊項目中，這些差異可以通過深化設計模型進行實現，深化之后和現場達到高度一致形成竣工模型，移交給業主后作為運維階段使用。這個過程看起來很簡單，但實現上述應用路徑，離不開專業單位和相關人員。

中國尊項目業主在項目初始時邀請顧問做BIM導則，通過不斷的修訂導則，目前已經是第五版。項目的設計模型則由設計院總負責，建立建筑、結構、機電設計BIM模型；施工模型由施工總承包總負責，建立鋼結構BIM模型，深化建筑、結構設計BIM模型，建立施工總承包管理相關BIM模型，深化機電設計BIM模型，建立幕墻BIM模型，建立精裝BIM模型以及其他專業模型，例如電梯、景觀等。

由于中國尊大廈造型獨特、結構復雜、系統繁瑣，各專業深化設計重難點多，專業間協調要求高。項目團隊以BIM為平臺將建筑規劃、設計、施工、運營全生命周期內所需要的各類信息數據整合到一起，這種以三維模型為載體的高效而全面的信息化數據傳遞方式，加快了項目進度，縮短了項目工期，降低了項目成本。在詮釋節能減排、綠色建造概念的同時，也為未來運維階段的信息化、數字化建筑管理建立了良好的技術基礎。

中國尊取古代禮器“尊”的造型，其弧線造型的特殊性，對工程設計精度和工程控制精度有著更高的要求。對此，項目團隊通過軟件，利用幾何控制系統生成建筑形體；同時，設計師對建筑設計過程中所有與幾何定義相關的信息、數據進行系統的描述和表達，已達到全過程精確控制工程設計、深化、加工、安裝的目的。另外，對其他專業像風環境、采光以及消防性能也利用了建筑信息模型進行模擬分析，同時還實現了輔助出圖，對整個設計的表達更加直觀，也更容易讓施工單位理解。在專業協同方面，項目團隊在設計階段做了多專業的協同，為施工階段減少很多不必要的變更，減少很多專業上的矛盾。

科技創新 促進綠色施工

在具體建造過程中，中國尊大廈制定了項目建設全生命周期BIM技術應用的基本目標，要求所有參建單位使用BIM技術。通過合同條款對參建各方的BIM工作范圍進行規定，在實施過程中以《BIM實施導則》規范各單位BIM操作及應用內容。要實現設計階段向施工階段模型的轉換，需要所有的專業分包做支撐，中國尊大廈在項目開工之初，所有的分包單位就已全部選定，所有的專業分包單位幾乎同時進場。此外，項目的BIM應用也離不開相關軟件，中國尊項目團隊對軟件做了統一的要求，所有的專業幾乎都要用到revit，機電、裝飾環節也會用到其他軟件，但最終在集成時都要向revit進行轉換，這樣才能在統一的平臺下達到實施效果。

工程使用了中建三局自主研發的超高層建筑智能化施工裝備集成平臺系統，平臺操作面積超過1800平方米，覆蓋四個半豎向作業層，最大頂推力達4800噸，創造性地運用了兩臺M900D塔吊與鋼平臺同步頂升，實現了“在工廠里造摩天大樓”，核心筒實現了3-4天一層樓。

中國尊的綠色建造包括施工圖審核及優化、施工圖深化設計、預制化加工、模型綜合協調及碰撞檢查、重點施工方案編制及工藝模擬、三維激光掃描、BIM模型輕量化等多個方面。關于施工圖的審核和優化，設計院在提交藍圖和模型后還要進行二維和三維的比對，通過比對將發現的問題及時反饋給設計院，這實際上也是圖紙會審的一種新形勢，從而使設計處理更及時。根據統計，中國尊項目施工圖設計階段，共對設計院完成五輪設計成果報審，由業主單位、顧問單位、施工單位提出審核意見11981項，其中對施工圖的BIM復核24批次，解決了各種設計問題4959項，占比約41%，大幅減少施工過程中因碰撞、拆改及因設備未選定而造成的浪費和工期延誤、造價增大等問題發生的概率。

深化設計方面，中國尊項目借助建筑信息模型討論多種方案的可行性，對項目部分區域的設計進行優化；壓縮管道空間，增加使用面積。通過BIM技術輔助開展深化設計，在全專業開展用建筑信息模型來輔助深化設計，例如建筑信息模型可以和數控機床相連接，然后直接加工生產。此外，中國尊項目也開展了一些細部節點深化，例如對每一根吊桿做了排布，同時也對相關專業的設備和前期涉及到的預埋件等進行精準的排位，從而確保設備進場后能夠順利安裝。

為了改善大廈的舒適度，在項目臨邊位置安裝了風機。在前期設計階段總體窗臺寬度是500mm，在經過項目團隊和廠家確認后，根據管線的排布逐漸進行優化，項目團隊提出了五個方案，最后選擇一個最優的方案達到了288mm。如果按照原有方案進行建造，一層樓建筑面積就要多增加40平方米，一百多層樓就要增加將近4000平方米，通過深化設計節省了成本，創造了價值。此外，在使用方面深化設計也帶來改變，以機房排位為例，在前期設計階段可能給出一個大概的設備排列，經過優化之后，能夠形成更有效的通道，對于設備而言，更重要的是檢修空間。預制化加工也是將大量的管線提前組合在一塊，然后通過固定的支架組合在一起，實現整體吊裝，從而減少現場人工的工作量。

綜合協調方面，項目團隊將多個專業綜合在一起之后進行碰撞檢查，第一階段主要對結構預留預埋進行檢查，第二個階段主要對二級結構進行排定之后，進一步對機電管線以及室內裝修的預留進行檢查，第三階段是對內裝和機電進行綜合協調檢查。通過綜合協調，中國尊項目在第一階段發現的問題一層就多達兩三百個，到第二階段再檢查的時候則減少為幾十個，這一階段的問題減少達到60%左右，最后到第三階段進一步減少。經過幾個階段的綜合協調，可以逐漸降低出現問題的比例。

在中國尊項目中，項目團隊通過施工方案的模擬來解決問題，利用三維建模軟件創建參數化的建筑信息模型，在相關軟件中編制施工進度計劃，并將建筑信息模型和施工進度計劃集成到軟件中進行模擬。通過施工進度計劃和建筑信息模型的結合，可以精確地對整個施工現場場景和施工過程進行三維展現和模擬。通過對工程可視化和施工過程的模擬進行分析，從而提前找出施工中可能存在的問題，并采取有效的預防和解決手段，提高工程施工質量和施工管理水平。

中國尊項目團隊從2016年開始在每層都進行三維掃描，把現場的實體掃描下來和深化模型進行比對。實際上，往往在深化模型階段還是一個假象，因為現場實施的實體都會有偏差，如果偏差兩公分，那么對機電就會造成影響，所以通過掃描的模型和虛擬的模型相結合來進一步判斷出現的問題。

截至2016年年底，中國尊項目全專業深化設計BIM模型共652個，過程模型總容量超700GB，最新版大樓整體綜合模型達35.4GB。目前，項目REVIT專業族庫擁有為本項目專門建立的構件族300余個，覆蓋機電、幕墻、精裝修、電梯等各個專業。項目目前已經共開展分區模型綜合協調19輪，發現解決模型問題達5600余處，其中協調專業間矛盾超過900處，有效提升深化設計圖紙質量。

中國尊大廈通過科技創新促進綠色施工，重點實施了包括BIM應用促進綠色施工、永久排水和排污系統的提前使用等與綠色施工緊密結合的創新技術多達十三項。此外，中國尊項目還通過了第四批全國建筑業綠色示范工程過程檢查，達到全國觀摩工地水平，充分發揮了工程在建筑業節能減排中的示范引領作用。