构

上海宝山袛园金塔的BIM技术运用

年，上海宝山祗园金塔正式开建。该项目位于上海市宝山区罗店老镇区宗教文化旅游区内，按照中国盛唐时期木佛塔的建筑风格及结构形式设计建造，建筑面积约平方米，平面呈正方形，殿身面阔进深各三间，七重檐，塔高55.3米(含塔刹)，所有木构件全部采用榫卯连接设计。

宝山祗园金塔项目于年被列为上海市科学技术委员会科研计划课题项目，这3年内，原构团队开展各类研究、精密数据计算、实体模型模拟，终于年底顺利通过宝山袛园金塔1:5模型抗震实验。实验的成功亦为宝山祗园金塔的开建提供了坚实的理论数据支持。（详见宝山袛园金塔1:5模型抗震实验完美验证原构设计理论一文。）

三年细雕琢

年

8月，上海市科学技术委员会设立研究课题“传统阁楼式高层纯木结构塔设计及施工研究”，牵头六方团队，共同探讨实践宝山袛园金塔建造的可行性。

原构承担其中“传统楼阁式高层纯木结构塔设计理论和方法研究”和“基于BIM技术的传统楼阁式高层纯木结构塔信息管理技术研究”两个子课题。

原构完成宝山寺异地建设项目的设计后，组建项目团队20余人，参与项目设计。

年

12月，宝山袛园金塔1:5模型抗震实验取得成功，在同济大学嘉定校区顺利通过测试。

年

正式开建，预计年底建成后，袛园金塔将成为中国乃至世界近千年来第一个新建7层纯木结构仿唐风格楼阁式高层建筑。

原构BIM团队的参与

自古尚木

在建筑材料的选择上，我们的古人尚木，从秦汉到明清，将木材技术发挥到极致，“耸大厦之奇杰，势将顿而复飞”为世界其他文明所罕见。不同于现代建筑，古代木结构建筑设计具有非常高的专业性，并且对于榫卯连接构件的样式和尺寸精准程度要求极高。随着时间流转，社会变迁，榫卯结构也在不断变换发展，至今已有一百多种结合方式。

古建筑师BIM工程师双剑合璧

宝山袛园金塔木结构构建的复杂且多样，原构BIM团队自项目启动时便积极参与，为项目的可视化、协调性、后期施工模拟、构件优化等进行了大量的研究。

在早期的课题开题会中，原构团队便将BIM实现目标定位于“三维设计、Revit模型出图、辅助构件预加工和构件安装指导”等重要方面。在整个研究过程中，要求古建设计师与BIM工程师展开紧密配合，同时充分考虑古代木结构建筑的设计、施工、管理及修缮等必要因素，最终形成LOD-模型成果。

朔本追源翻阅古籍

鉴于项目的复杂性和特殊性特点，使得BIM应用难度大幅度提高，对于BIM工程师的空间理解能力和建模能力也都提出了极高的要求。

例如对于斗拱的设计建模，需要逐层表达纵横交错叠加为一组上大下小的托架，以及安置在柱头上用以承托梁架的荷载和向外挑出的屋檐。BIM工程师对《大木作制图》和《营造法式》开展深入研究后，基于古建筑的木材尺寸以及样式图样，在Revit中制作出完整的铺作。

从建筑类型学角度来看，古代建筑不同构件与构造都呈现出一定的类似之处，Revit的强大参数化特点能够提高各构件模型的重复利用率，提升模型绘制效率。此外，通过调整构件族参数，能够快速进行构件尺寸、轮廓和样式的修改。以某构件为例，“櫨斗高二十分，上八分为耳，中四分为平，下八分为欹，开口广十分，深八分，底四面各殺四分，欹?一分。”

BIM工程师根据描述并对照木材尺寸绘制出构件初步轮廓。后根据“而材为祖，材有八等”计算出各部分的尺寸并以参数形式输入数据。通过编辑枓口的参数，达到以枓口尺寸的变化控制其他相关构件变化的目的。

BIM优势

古代建筑构件的多样性以及更加造型特异的优美轮廓，使得传统二维方式制图无论从精准程度或是图纸表达一致性上均得到很大限制。利用BIM模型自动关联视图的特点，能够将每次设计修改内容传递到各对应视图，大幅度提高工作效率。另一方面，基于模型辅助古建设计师针对设计难点进行推敲，例如：塔身一层内筒藻井由于半球形状及转角斗栱绘制的复杂性、斗栱榫卯交接关系等等。

此外，BIM模型更加生动的反映了本项目设计的真实情况，使整个研究过程在可视化状态进行。模型不仅用于成果展示和表现，更重要的是为业主、设计、试验、生产、建造和运营等项目各参与方提供高效的协同平台，提升了各方沟通与决策效率。更为后期阶段的构件预加工、安装模拟以及运营维护等方面提供强力支撑。

原构BIM团队简介

年

原构成立BIM小组。团队内的设计师均具备3-5年项目经验，所含专业包括工程项目管理、建筑、结构、电气、给排水、暖通。

年

这一年，原构开始了项目实战。已完成两个项目的碰撞检查和管综设计，为甲方和公司创造了不少价值，得到了项目各方的好评。项目详见《沈阳万科紫台项目的BIM应用》、《济南万科金域国际项目BIM的应用》两文。

年

年，原构全面铺开BIM软件学习及应用，从BIM小组拓展至全公司，走上了良性发展的BIM设计公司之路。

特约供稿：原构建筑技术研发中心-BIM技术研发组

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