中国尊大厦为首都增添新绿

文｜本刊记者 陈昕

上世纪三十年代，纽约帝国大厦拉开了闻名于世的美国梦序幕，今天，在遥远的东方——中国，一座象征着国家民族复兴的建筑将开启史无前例的“中国梦”新时代。中国尊大厦位于北京市朝阳区CBD核心区Z15地块，总建筑面积43.7万平方米，建筑高度528米，地下7层，地上108层。计划2017年7月30日结构封顶，2018年10月全面竣工投入使用，建成后将成为中信集团总部办公大楼，届时将成为首都新地标。

中国尊整体建筑形态是从中国传统礼器“尊”汲取灵感，造型庄重大气，是古代文化传统与现代设计思潮的一次完美碰撞。中国尊大厦高耸入云端，与“尊”的表现不谋而合。当然，中国尊的意义不仅体现在建筑的形态上，由于其位于特殊地理位置，建筑本身也具有“尊”的内涵。

聚技术之力 树首都新标

中国尊大厦是全球第一座在地震八度设防区超过500米的摩天大楼。中国尊大厦在国内500米以上的超高层建筑中工期最短，仅为62个月。传统施工方法很难满足安全、质量和工期要求，在集团相关技术支撑下，项目使用了中建三局自主研发的超高层建筑智能化施工装备集成平台系统，并把BIM技术深入应用到建设过程中，实现工程的全关联单位共用、全专业协同、全过程模拟、全生命期应用。

中国尊整体经过抽象处理和比例优化，既保持了突出独特的弧形效果，也形成了比例上的协调和稳定，而要将设计构思最终实现并完成设计和建造，离不开BIM技术支撑。中国尊项目由业主主导实施全生命期的BIM应用，真正能够从设计阶段开始由设计院建立BIM模型；在施工阶段，设计院在提交蓝图的同时向施工单位移交设计模型；在运维阶段，借助BIM模型进行深化设计模型。一直以来，施工阶段的模型实质上和设计阶段的模型有着较大差异，但在中国尊项目中，这些差异可以通过深化设计模型进行实现，深化之后和现场达到高度一致形成竣工模型，移交给业主后作为运维阶段使用。这个过程看起来很简单，但实现上述应用路径，离不开专业单位和相关人员。

中国尊项目业主在项目初始时邀请顾问做BIM导则，通过不断的修订导则，目前已经是第五版。项目的设计模型则由设计院总负责，建立建筑、结构、机电设计BIM模型；施工模型由施工总承包总负责，建立钢结构BIM模型，深化建筑、结构设计BIM模型，建立施工总承包管理相关BIM模型，深化机电设计BIM模型，建立幕墙BIM模型，建立精装BIM模型以及其他专业模型，例如电梯、景观等。

由于中国尊大厦造型独特、结构复杂、系统繁琐，各专业深化设计重难点多，专业间协调要求高。项目团队以BIM为平台将建筑规划、设计、施工、运营全生命周期内所需要的各类信息数据整合到一起，这种以三维模型为载体的高效而全面的信息化数据传递方式，加快了项目进度，缩短了项目工期，降低了项目成本。在诠释节能减排、绿色建造概念的同时，也为未来运维阶段的信息化、数字化建筑管理建立了良好的技术基础。

中国尊取古代礼器“尊”的造型，其弧线造型的特殊性，对工程设计精度和工程控制精度有着更高的要求。对此，项目团队通过软件，利用几何控制系统生成建筑形体；同时，设计师对建筑设计过程中所有与几何定义相关的信息、数据进行系统的描述和表达，已达到全过程精确控制工程设计、深化、加工、安装的目的。另外，对其他专业像风环境、采光以及消防性能也利用了建筑信息模型进行模拟分析，同时还实现了辅助出图，对整个设计的表达更加直观，也更容易让施工单位理解。在专业协同方面，项目团队在设计阶段做了多专业的协同，为施工阶段减少很多不必要的变更，减少很多专业上的矛盾。

科技创新 促进绿色施工

在具体建造过程中，中国尊大厦制定了项目建设全生命周期BIM技术应用的基本目标，要求所有参建单位使用BIM技术。通过合同条款对参建各方的BIM工作范围进行规定，在实施过程中以《BIM实施导则》规范各单位BIM操作及应用内容。要实现设计阶段向施工阶段模型的转换，需要所有的专业分包做支撑，中国尊大厦在项目开工之初，所有的分包单位就已全部选定，所有的专业分包单位几乎同时进场。此外，项目的BIM应用也离不开相关软件，中国尊项目团队对软件做了统一的要求，所有的专业几乎都要用到revit，机电、装饰环节也会用到其他软件，但最终在集成时都要向revit进行转换，这样才能在统一的平台下达到实施效果。

工程使用了中建三局自主研发的超高层建筑智能化施工装备集成平台系统，平台操作面积超过1800平方米，覆盖四个半竖向作业层，最大顶推力达4800吨，创造性地运用了两台M900D塔吊与钢平台同步顶升，实现了“在工厂里造摩天大楼”，核心筒实现了3-4天一层楼。

中国尊的绿色建造包括施工图审核及优化、施工图深化设计、预制化加工、模型综合协调及碰撞检查、重点施工方案编制及工艺模拟、三维激光扫描、BIM模型轻量化等多个方面。关于施工图的审核和优化，设计院在提交蓝图和模型后还要进行二维和三维的比对，通过比对将发现的问题及时反馈给设计院，这实际上也是图纸会审的一种新形势，从而使设计处理更及时。根据统计，中国尊项目施工图设计阶段，共对设计院完成五轮设计成果报审，由业主单位、顾问单位、施工单位提出审核意见11981项，其中对施工图的BIM复核24批次，解决了各种设计问题4959项，占比约41%，大幅减少施工过程中因碰撞、拆改及因设备未选定而造成的浪费和工期延误、造价增大等问题发生的概率。

深化设计方面，中国尊项目借助建筑信息模型讨论多种方案的可行性，对项目部分区域的设计进行优化；压缩管道空间，增加使用面积。通过BIM技术辅助开展深化设计，在全专业开展用建筑信息模型来辅助深化设计，例如建筑信息模型可以和数控机床相连接，然后直接加工生产。此外，中国尊项目也开展了一些细部节点深化，例如对每一根吊杆做了排布，同时也对相关专业的设备和前期涉及到的预埋件等进行精准的排位，从而确保设备进场后能够顺利安装。

为了改善大厦的舒适度，在项目临边位置安装了风机。在前期设计阶段总体窗台宽度是500mm，在经过项目团队和厂家确认后，根据管线的排布逐渐进行优化，项目团队提出了五个方案，最后选择一个最优的方案达到了288mm。如果按照原有方案进行建造，一层楼建筑面积就要多增加40平方米，一百多层楼就要增加将近4000平方米，通过深化设计节省了成本，创造了价值。此外，在使用方面深化设计也带来改变，以机房排位为例，在前期设计阶段可能给出一个大概的设备排列，经过优化之后，能够形成更有效的通道，对于设备而言，更重要的是检修空间。预制化加工也是将大量的管线提前组合在一块，然后通过固定的支架组合在一起，实现整体吊装，从而减少现场人工的工作量。

综合协调方面，项目团队将多个专业综合在一起之后进行碰撞检查，第一阶段主要对结构预留预埋进行检查，第二个阶段主要对二级结构进行排定之后，进一步对机电管线以及室内装修的预留进行检查，第三阶段是对内装和机电进行综合协调检查。通过综合协调，中国尊项目在第一阶段发现的问题一层就多达两三百个，到第二阶段再检查的时候则减少为几十个，这一阶段的问题减少达到60%左右，最后到第三阶段进一步减少。经过几个阶段的综合协调，可以逐渐降低出现问题的比例。

在中国尊项目中，项目团队通过施工方案的模拟来解决问题，利用三维建模软件创建参数化的建筑信息模型，在相关软件中编制施工进度计划，并将建筑信息模型和施工进度计划集成到软件中进行模拟。通过施工进度计划和建筑信息模型的结合，可以精确地对整个施工现场场景和施工过程进行三维展现和模拟。通过对工程可视化和施工过程的模拟进行分析，从而提前找出施工中可能存在的问题，并采取有效的预防和解决手段，提高工程施工质量和施工管理水平。

中国尊项目团队从2016年开始在每层都进行三维扫描，把现场的实体扫描下来和深化模型进行比对。实际上，往往在深化模型阶段还是一个假象，因为现场实施的实体都会有偏差，如果偏差两公分，那么对机电就会造成影响，所以通过扫描的模型和虚拟的模型相结合来进一步判断出现的问题。

截至2016年年底，中国尊项目全专业深化设计BIM模型共652个，过程模型总容量超700GB，最新版大楼整体综合模型达35.4GB。目前，项目REVIT专业族库拥有为本项目专门建立的构件族300余个，覆盖机电、幕墙、精装修、电梯等各个专业。项目目前已经共开展分区模型综合协调19轮，发现解决模型问题达5600余处，其中协调专业间矛盾超过900处，有效提升深化设计图纸质量。

中国尊大厦通过科技创新促进绿色施工，重点实施了包括BIM应用促进绿色施工、永久排水和排污系统的提前使用等与绿色施工紧密结合的创新技术多达十三项。此外，中国尊项目还通过了第四批全国建筑业绿色示范工程过程检查，达到全国观摩工地水平，充分发挥了工程在建筑业节能减排中的示范引领作用。