基于国际大师作品落地实施的艺术建筑管理实践——以西岸华鑫金融中心为例

基于国际大师作品落地实施的艺术建筑管理实践——以西岸华鑫金融中心为例

吴景松

（华鑫置业（集团）有限公司，上海，200233）

摘要：明星大师的艺术设计往往具有更独特的创意和更丰富的建筑语言，但比较国际综合性知名事务所而言，施工图落地时的矛盾和困难也是挑战重重。本文以艺术建筑——西岸华鑫金融中心项目为案例，详细介绍了从方案到总体设计落地再到施工图设计、施工建设配合过程中的问题及解决方案、实践情况等，总结实现国际大师作品时遇到的重难点及解决策略和管理经验，可为相关工程实践提供借鉴参考。

关键词：艺术建筑、BIM、三维空间翘曲立面定位、异型混凝土结构、幕墙一体化深化

一、项目概况：

西岸华鑫金融中心项目位于上海徐汇滨江西岸地区，这里汇聚了龙美术馆、西岸艺术中心等众多标志性项目，已经成为上海艺术、展示、商务标杆性区域。极佳的基地位置、一线的江景，东侧沿龙腾大道的连续绿地公园以及各种文化及商业设施，令该区域成为了一流的商业文化旅游中心。

本项目东至龙腾大道、西至云谣路、南至龙耀路、北至龙启路，占地面积1.45万平，总建筑面积9.4万平（地上5.8万平、地下 3.6万平）、容积率4.0、建筑高度63米，主楼：地上14层，地下3层。方案设计邀请了获得建筑普利策奖的日本SANAA建筑事务所，为最大程度发挥项目拥有的一线江景优势以及基地西侧高层建筑群、东侧广阔绿地的特点，SANAA的建筑设计方案结合了基地周围绿地河流等丰富的自然环境，又集约了各种艺术文化设施要素，是一个由项目周边环境自然生成的造型，旨在创造一个类似具有亲和性和回游性的公园式建筑空间。项目由7个相互连接围合而又相对独立的7个体量组成一个整体，由此衍生出来的建筑物与建筑物之间的丰富空间，孕育了美妙的开放式中庭空间，使基地内外自然过渡连接，与都市景观自然协调的同时，形态又仿佛是面向黄浦江而自然展开。

图1 艺术建筑设计方案概念图

二、项目建筑设计特点及难点：

考虑将成为一处供购物者、上下班人员等各类群体使用的开放型空间，项目地面层部分选择了从中庭广场、和周边绿地出发、通过各种通道到达地面开放商业空间的设计，同时各建筑单体在低层部分时而相连时而分离、在垂直向也是通过单体之间相依相偎而形成了多样的内部空间以及富有回游性的外部空间；商业部分在内院设有下沉庭院，将地下部分与上层空间立体地衔接，从而将地块的商业价值最大化。地下一层考虑从地铁下来的人流及与周边项目商业的关联性，通过中央回廊设计了举办大型活动的场地以及与中庭相连接的下沉式广场，由此与地面一层形成立体的衔接。

SANNA设计的建筑形态和立面是非常独特的，其立面由钢制的水平构件分割组成，这些水平构件也是组成整个幕墙的支撑结构，并在由水平构件组成的框架中设置了小尺寸的玻璃。虽然是单层幕墙，但是在幕墙的外侧挑出了铝制张拉网构成的水平格栅，以起到提高办公室遮光功能的作用。由于建筑物整体是由7个相互依偎的形体构成，拥有各自不同的曲面，这些曲面是由被合理分解的小型平板玻璃按照建筑物的形状构成，进而实现整体的大型曲面。这个幕墙的整体造型，又与建筑结构密切相关，由结构柱挑出的钢制水平构件支撑起玻璃窗框和作为建筑外表皮的铝制张拉网。 这样的曲面变化无规律、单体立面呈现外倾、内倾及先外倾后内倾的建筑、下部分离到上部结合的独特建筑，在有限的建筑层高（4.2米标准层高）、高标准的室内3米净高条件下，无论对设计落地性还是对施工管理都提出了巨大的挑战。该项目是SANNA事务所在中国大陆的第一个项目，管理团队成立“青年先锋突击队”和“工匠创新工作室”，通过一系列的有效管理，以确保该独特的方案设计完美落地。

三、建设建造中解决策略及管理经验

在选择本土落地设计公司时，加强了对设计团队施工图能力及大师项目落地性能力的评估、加强了对类似落地项目的各种考察等；其次，从方案到总体设计再到施工图设计、施工配合，加强了各专项专业的提前性和沟通碰撞频次，幕墙、灯光、景观、BIM、绿色建筑、弱电智能化等都在方案阶段即开始讨论、配合，避免后期因分项专业方案带来的建筑反复；再有，加强了各个设计单位的现场施工配合频率和及时性，加强了视觉样板先行的要求，有效解决现场落地性问题。下文简要概述设计落地和施工建设中遇到的难点问题及解决方案。

3.1 BIM技术的全过程运用

妹岛一贯“轻盈、漂浮、穿透”的建筑风格使七幢单体外立面均存在一定的内、外倾变化，其下部分离到上部结合的造型、单体的螺旋上升及相互交织使各层混凝土圆柱随幕墙呈放射状倾斜、层层连接形成弧形，没有标准层平面。意识到这个问题的紧迫性后，团队在概念方案中期即要求了BIM的介入，有效地帮助指导了设计、辅助了各方决策。

在团队管理推动下，BIM在方案阶段不断进行比选优化、确定了施工图设计原则、成功尝试了一体多材复合3D打印；在施工图设计阶段又进行了全专业验证优化，通过BIM合规检测系统、BIM三维设计辅助系统、BIM项目管理平台，实现准确检测、高效协同、辅助设计出图。后续又在施工准备及实施阶段，利用BIM进行设计交底、三维点云扫描土建验收、BIM施工管理、VR漫游指导施工等。

3.1.1设计阶段的BIM运用

设计过程中碰到的问题超出常规想象，比如圆柱各方向倾斜、与标高平面的相贯线为椭圆、标高不同椭圆的中心位置也不同；比如幕墙与结构间隙只有25mm的日方要求，导致普通设计无法寻找这种异型幕墙与结构的最不利点；比如各层吊顶底净高要与外幕墙百叶底齐平，无论层高是4.2米还是8.4米、外百叶均只有1m高，这意味着室内这1m高度里要包含面层、梁高、风管桥架管道支架导致吊顶构造高度不够等等困难，通过组织多次碰撞协调、反复论证，难点问题一一借用BIM技术逐步解决。如在高要求的净高设计中，通过BIM的介入，首轮优化后将初始净高2米35抬升至2米8，但这仍不满足SANNA的要求，又通过组织二轮优化、群策群力后终于将净高抬升至逐步满足方案设计的要求。该项目的设计阶段BIM荣获第十届“创新杯”建筑信息模型（BIM）应该大赛科研办公类BIM应用第一。

图2 运用BIM技术进行极限净高方案优化

3.1.2 施工阶段的BIM运用

项目结构存在的复杂变化，仅从图纸平面上理解是较为困难的，团队根据前期设计BIM提前介入的成功经验，在工程建设阶段初期即组织了总包单位建立了传递复杂测量数据的B+平台，完成了以BIM技术为基础的跨专业深化设计，优化了钢筋梁柱节点、幕墙埋件等内容，有效提升了项目一体化的施工水平。

从测量定位开始，采用了更为先进的BIM技术进行辅助定位。建筑造型别致带来很多施工上的实际问题，结构测量定位难度大、钢构件尺寸小、变化多、加工复杂困难，斜（劲性）柱钢筋、模板、支撑施工更为困难，又加上结构立面为曲面，脚手架及与结构楼板填充排架布置复杂而交错。通过运用BIM的施工模型，最终形成了各方满意的处理方案，解决了现场施工难题。

团队协调总包在施工中利用结构化的BIM数据通过信息化手段，实现施工三维BIM模型数据结构化管理。现场管理人员携带可查看模型的移动工具，利用BIM模型的三维动态表达，完整的将设计意图呈现在施工现场，避免了工人的理解歧义，确保了现场施工质量。

图3 采用BIM的二次深化和施工现场

3.2 施工中的多项热点创新

设计大师作品的独特新颖给项目设计管理带来了巨大的挑战，更给项目的工程管理带来了艰难。施工过程中通过多项创新技术的运用，如三维空间翘曲立面定位、异型混凝土结构、钢结构加工测量安装一体化、幕墙柱埋件一体化深化及施工等，确保艺术建筑顺利落地。

3.2.1建筑造型别致，整个结构定位困难

七栋单体外立面均存在一定的内、外倾变化，形成B、C楼和E、F楼从下部分离到上部结合的独特现象（六层楼板合并），其单体各层轴线间距均不相同无标准层。框架柱为斜圆柱（部分圆柱内含钢骨），各框架柱倾斜方向及角度均不相同（最大倾斜角度达到65.3°）。在实际施工中定位困难且测量工作量大，后采用了三维扭曲砼结构测量定位技术。如核心筒区域：在每栋房子的首层上沿核心筒外1米左右做4个固定点，再利用核心筒外4个轴线控制点用激光垂直仪向上传递（模板上预留放线孔）完成核心筒定位测量工作。同时在建筑图上每层4个坐标点内放1m做4个外控点对板边、梁边、柱边进行有效定位复核。

3.2.2 结构立面为曲面，脚手架布置复杂

因为立面的曲面变化无规律，单体立面呈现外倾、内倾及先外倾后内倾的实际情况，如何合理布置单体外脚手架及脚手架、及与结构楼板边的排架确保后续施工的顺利实施是脚手架施工的重点。采用了根据工程施工BIM和CAD图纸列表明确各单体立面各楼层外边水平边投影间距关系，采取落地悬挑相结合的方式。同时脚手架及与结构楼板边的填充排架当立面外内倾时立杆直接立在下层楼板上，当为外倾时填充立杆设在号房外车库顶板上，排架间距根据楼层关系合理布置。

图4单体外立面倾斜关系和脚手架模型图

3.2.3 幕墙埋件一体化施工：

因为各单体各向外立面均为曲面，幕墙设计为后续安装及成型效果考虑，在柱上的预埋件设为同柱通长大埋件，预埋件设置在柱钢筋外侧在保护层位置，但由于大量单体柱内存在钢骨，实际安装非常困难；同时柱模板为定型圆模板、尺寸无法调整，预埋件需同时满足其定位安装准确又会产生锚筋与柱钢筋的碰撞。经技术攻关，采用在柱外围框架柱幕墙预埋件在柱内无钢骨情况下，在柱内设置一根槽钢，与预埋件锚筋焊接进行固定并同时作为定位参照，槽钢与柱钢筋笼设置十字固定筋，以便施工安装，并将通长埋件分为1.5m一段进行现场拼接安装。本项目荣获2018年度上海市建设工程优秀项目管理成果二等奖，申请了10项发明专利。

四、结  语

实现国际大师作品时遇到的技术重难点及解决策略，离不开在建设方的有效管理，主要建议如下，可为相关工程实践提供技术参考。

4.1各方介入提前性

国际明星大师往往具有更独特的创意和更丰富的建筑语言，但施工图落地时的矛盾点也往往远多于综合性事务所。本项目在刚确定了SANNA事务所为方案设计单位时，即刻启动了与之匹配的落地施工图设计院的选择，包括土建、机电、幕墙、室内、灯光、BIM等，比通常项目更早地介入了项目的讨论、可行性分析性等，这样最终保证了整个项目的各专业施工图与方案保持基本一致；

4.2 材料选型的本地化

境外设计师往往习惯选择其本国的材料样板，SANNA也不例外。日本材料在细腻度、色泽感、美观性、各项技术参数性能等方面优势相当明显，但却是项目建安成本所无法承受的。在寻找能让明星大师满意的替代材料的过程中，需要了解各种信息资源、实地考察工程项目甚至工厂生产状况，更要反复试验不同本土材料以验证其可行性，本项目还增加了季节变化下的试验，需多方多次磨合方可顺利实现材料本地化；

4.3施工单位二次深化和施工样板的重要性

随着施工技术的不断发展，施工管理已越来越具有先进性和技术性。本项目各工种（暖通、幕墙、总体排管、室内、钢结构等）的有效二次深化起到了极其重要的作用。团队采取了样板先行的手段，在设计阶段主要完成了建筑外立面的视觉样板，在施工阶段，几乎在每一道工序都执行了施工样板先行、各方审核通过后方可大面施工的方法。尤其是幕墙和室内综合机电，由于净高等限制条件，施工安装异常困难，从最开始的不可能到最后的顺利实现，团队的管理功不可没。

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