前海卓越金融中心写字楼公共大堂

项目基本介绍

前海卓越金融中心项目位于深圳未来的国际创新金融区——前海桂湾片区，是前海首拍地块、首席商务门户和首个入市的高端商务综合体，集前海“三大第一”于一身。项目共有8栋塔楼，包括4栋甲级写字楼，2栋高端行政公寓，2栋集中供应冷库，总建筑面积约48万平方米。广田集团负责项目1号甲级写字楼一楼公共大堂、三十一层空中大堂及标准层的装饰工程。

该案中，独特的曲面造型既是公共大堂的亮点，也是施工难点。公共大堂总面积约2000平方米，8米以下为直板，8米以上为多曲面板，每个曲面的角度、弧线都完全不同。

BIM在该案中的应用

墙面 + 天花一体化成型

一、项目难点及解决方案

难点：墙面 +天花一体化成型

问题：由于设计方案将一层大厅的墙面与天花做成一体化曲面成型，利用传统的装饰工艺将会对确定其钢架和表面板块的结构、位置造成很大难度。

解决方案：采用三维扫描技术和BIM放样技术结合，精准定位现场钢结构的位置以及与表面板块的下单。

三维扫描技术利用激光测距的原理，通过高速激光扫描测量的方法，大面积、高分辨率地快速获取物体表面各个点的(x.y.z)坐标、反射率、(R.G.B)颜色等信息，由这些大量、密集的点信息可快速复建出 1:1 的真彩色三维点云模型。BIM放样技术能将BIM模型或者CAD图纸导入到平板电脑，现场用平板电脑控制放样机器人自动化定位放样。

二、BIM实施流程

该项目中BIM实施具体流程图

异形装饰结构施工流程总结：

获取点云模型：——利用三维激光扫描获取现场结构点云模型。拼接球和控制标靶的布置；拼接球：为点云的拼接提供载体，相连站点间应看到不少于3个公共拼接球；控制标靶为后期放线机器人放线提供现场坐标系，标靶的布置应让仪器看到足够多的控制点。

现场布置测量控制网和粘贴控制平面标靶

现场扫描时布置拼接球，拼接球摆放遵循均匀分布

根据现场情况，规划出扫描的路线

将现场扫描获取的点云数据进行点云自动拼接

逆向建模：——点云模型逆向建模（参数化模拟）将现场结构还原到BIM模型中。对点云模型的降噪处理，去除多余杂点，利用BIM软件参数化逆向建模。

根据点云模型逆向建模，建出土建结构模型、钢架模型

优化装饰面：——根据现场结构BIM模型，利用参数化设计优化调整异形装饰完成面。前期碰撞检测，根据碰撞检测结果参数化优化调整装饰模型表皮，表皮的拟合优化减少异形曲面板块的种类，节约成本，同时优化设计为三维空间可以调整设计，有利现场安装调整，提高安装效率。

利用犀牛软件插件Grasshopper，进行参数化设计二次开发

材料下单：——根据BIM装饰模型，利用参数化设计下单材料骨架及异形材料板块。异形曲面板块采用BIM参数化设计下单，准确性高、效率快。

钢架结构确认无误后，根据优化后的3D模型制作板材3D加工图，发送至厂家加工生产板块

样板段在工厂试拼、试装提前解决加工误差

现场放样：——从BIM模型提取定位点导入放线机器人平板电脑，利用放线机器人现场放样定位 。采用放线机器人放线，三维可视性、直观性强、效率快、准确性好。

钢结构安装借助BIM放样机器人，现场安装过程中全程监测复核

骨架安装：——根据放线机器人现场放样定位安装骨架，安装过程中同时利用放线机器人对安装骨架实时监测调整。实现实时监测、实时调整、安装精度高、减少返工、提高工作效率。

现场施工——钢架安装

面板安装：——按照样板制作的方式对整体面板进行模型优化、加工下单、复核及相关质量控制，最后将成品面板运到现场进行大批量安装。

现场施工——面板安装

三、BIM创新应用

3D扫描技术

天宝SX10三维扫描仪

3D 扫描技术在建筑施工领域可以完美的与常规测量手段相结合，获取更加全面的基础信息；无论在施工进程前期、中期、后期的各个阶段都可随时对工程进行扫描，得到实测实量的高精度点云模型。

依据这些点云数据：

可以辅助设计人员对模型、图纸做合理的调整与变更；

可以帮助管理人员对工程质量及状态进行检查；

对工程施工做完整的3D记录、存档，为后期运维提供真实的数据依据。

BIM放样技术

天宝S7放样机器人

该技术能将BIM模型或者CAD图纸导入到平板电脑，现场用平板电脑控制放样机器人自动化定位放样。

BIM放样技术优点:

能将三维模型或者CAD图纸带到现场，实现可视化放样；

“指哪打哪”，在激光模式下，机器人能自动找到放样点位；

现场放样能生成放样误差报告，放样汇总；

放样速率快，效率高，准确度高。

BIM应用的总结

综上所述，BIM技术在异形结构装饰工程中主要起到以下关键作用：

结构复杂：

结构复核是基础工作，将现场结构模型与理论结构模型的合模检测，偏差分析，为后期装饰模型的调整及现场龙骨及面板的安装提供依据。

表皮优化：

表皮优化为装饰面板下单提供前提，通过对异形曲面表皮的拟合优化，有限合并板块种类，减少下单板块的种类，减少开模量，节约成本。

构造优化：

构造优化是设计重要组合部分，异形曲面板块需通过优化设计连接构造，满足三维空间可调设计，有利空间安装，提高安装精度，提高施工效率。

工厂控制：

工厂板块质量控制是完成高质量施工重要因素，双曲面板块加工相对平板要求更高、难道更大，板块质量取决于工厂的加工水平及技术管理。

现场控制：

现场施工质量控制是完成项目质量控制的最后环节，双曲面板块空间定位难、安装难度大，需采用现代先进设备、放线机器人定位并实时监测、调整。

文章来源：https://mp.weixin.qq.com/s/z7oCKTmAlgxJWcXdpwBkGw