BIM技术应用案例深度解析：上海博物馆东馆新建项目

上海市第七届BIM技术应用创新大赛

项目案例奖（房建类）一等奖

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一、项目概况

上海博物馆东馆坐落于浦东新区联洋社区，总建筑面积约11.3万平方米（地上6层，地下2层），定位为“世界顶级的中国古代艺术博物馆”，是上海重要的文化新地标。项目集展示、服务、研究、库藏及办公功能于一体。其主体结构包含多处大跨度桁架以满足展陈空间需求。L2至L5层通过内廷区域双曲螺旋钢坡道连接，采用旋转坡道结合单边悬索的创新结构形式。

图1：上海博物馆东馆实景图

项目通过BIM技术赋能复杂结构精准施工，优化24米大跨度悬挑桁架施工方案，实现双曲螺旋坡道单边悬索结构精度控制。

深度融合建筑、结构、机电全专业模型与设备参数、测试记录等信息，构建标准化数字交付流程，实现交付规则流程化、交付结果标准化、交付资产可视化。

打造“3M”智慧运维体系，构建涵盖藏品智慧保护（AIM）、场馆智慧运营（BIM）、观众智慧服务（CIM）的智慧博物馆框架，保障文博安全，提升管理效能。

二、特色亮点

1、大跨度悬挑结构优化

针对24米大悬挑桁架，项目团队运用Tekla深化建模与ANSYS多工况力学模拟，将桁架合理拆分为标准化单元，并据此优化临时支撑体系的点位与间距，实现安全高效施工。

图2：悬挑桁架临时支撑示意图

2、旋转坡道预应力钢拉索施工应用

面对由19个双曲分段构成的核心螺旋坡道，基于设计图纸，在Rhino生成数据，导入Tekla自动拟合钢结构模型。关键创新在于节点设计：上吊点采用“双曲耳板”，经数控压弯分8区段精准匹配索向，现场调姿焊接;下吊点创新使用“螺杆式索头与后置套筒”组合，有效吸收空间偏差。

图3：tekla模型拉索深化设计

面对32根钢拉索张拉，采用BIM结合有限元分析支撑胎架设置位置及拉索张拉顺序，基于有限元施工模拟，将32根钢拉索分4批次阶梯张拉（10%→90%→100%→105%设计索力），拉锁张拉过程态索力偏差均在10%以内。完成态的各拉锁索力偏差均在5%内。

图4：拉索张拉顺序

图5：旋转坡道施工

3、保障模型与实体一致性

在施工阶段，通过采集吊顶内隐蔽工程及机房设备的全景图像，与BIM模型进行自动比对，修正BIM模型，确保竣工模型与现场实际高度一致。

图6：全景与模型自动匹配

4、基于BIM的数字交付

当竣工模型与现场一致以后，以房间为载体，集成摄像头、门禁、空气监测等上千个弱电点位及机电管线连接关系。通过自研的6大引擎，提供一个高质量的、附加数据的孪生模型底座。

图7：机电上下游逻辑关系提取

5、基于实时数据推演的藏品点交安全管控应用

面对藏品恒温恒湿的微环境要求，本项目集成藏品数字档案信息，实现展厅数字孪生模型实时更新，并将藏品微环境需求变更情况通知相关部门，有效提升藏品微环境保护工作精细化程度。

图8：集成各展柜微环境监测数据

三、取得成效

通过优化大跨度钢桁架临时支撑体系，减少用钢量45吨，直接节省成本63万元。结合工期优化及人工、场地成本节约，实现综合降本149万元。

高效完成了638台重点设备在线查验，解决了1379项接管问题，集中存储16个专业系统共2.16GB设备资料，信息检索效率提升了50%。

项目实践成果主导编制了三部重要行业标准，为博物馆及文化建筑领域的数字化建造与运维树立了新标杆。

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