瑞士的新高度：巴塞尔（罗氏）塔
- 罗氏制药公司（Roche）正在建造它的新总部：一座摩天大楼，它将成为瑞士最高的建筑物。
- 得益于先进的数字工具，这座名为罗氏2号塔的建筑物将会提前完工。
- 2号塔项目在可持续性和数字孪生技术两方面都堪称典范，其每一个施工步骤都采用了数字孪生来进行。
在瑞士巴塞尔市，无论您身处莱茵河的某座桥上，还是徜徉在老城区，都能清楚地看到世界最成功的制药公司之一罗氏公司总部所在的双子塔。
罗氏塔1号高达约178米，于2015年完工，目前仍是瑞士最高的建筑，但它的姊妹2号塔正在逐渐成长，待到落成之日将高达约205米，创造新的纪录。这座新办公大楼共53层，将容纳3,400多名罗氏员工。
这座大楼定于2022年5月落成，即罗氏公司成立125周年庆典一年后。该公司成立于1896年，当时整个周边地区都是田野和草地，而现在早已旧貌换新颜。
新旧两栋办公楼在罗氏地盘上拔地而起，以一定角度并肩而立，采用了同样特色的锥形楼梯设计。3号塔的可行性研究也在进行中，如果可行的话，这第三座摩天大楼将比2号塔再高出约20米。
罗氏2号塔：挖掘BIM的潜力
罗氏1号塔和2号塔皆由瑞士建筑设计公司Herzog & de Meuron负责设计。该公司还与总承包商Drees & Sommer在1号塔项目上进行了合作。
Jörg Keller是罗氏2号塔的项目经理，负责新大楼所有设施的技术调试以及安全工作，同时还顶着第三个头衔：“BIM（建筑信息模型）专家”。他和项目团队负责规划所有的协作计划。得益于他们的工作，甚至在2号塔开工之前，团队就可通过数字孪生技术在模型中查看每一层楼，一直到屋顶。
客户、建筑师、总承包商和建筑公司都希望从项目一开始就使用 BIM。Keller说：“采用 BIM，或用BIM和三维虚拟模型进行协作，需要大家非常感兴趣并投入百分百的努力才能做到。”Keller说：“建1号塔时也创建了三维模型，但它远远没有2号塔的模型那么先进。”
该数字模型在建筑外壳完成前的一年半就开始成形，创建过程中采用了欧特克Revit软件。
有些团队习惯于使用传统模型，对于突破性的新技术和新工艺可能会犹豫不决。“当然，有些员工不太积极，”Keller说。“但我很惊讶地发现，这主要跟态度相关，而不是年龄相关。要想说服未来的建筑运营商非常困难，他们常说每件事都可以用二维图纸来做，不需要三维模型。”
通过虚拟参观赢得利益相关者
然而，说服罗氏公司的决策者却不是很难，因为Keller用了基于计算机的虚拟模型和虚拟现实眼镜，让他们以虚拟方式“参观”尚未建成的建筑物，看到建成后的效果，他们惊叹不已。所以，让主要相关人员虚拟参观是个好办法，有助于在工程早期就让他们了解相关工作已走上正轨。
尽管虚拟参观可让工地经理或房地产经理大开眼界，但最终还需要一系列确凿的事实来证明采用BIM是正确之道，并说服心存怀疑的人。在工程的整个准备和施工阶段，三维模型都可帮助各团队更加优质、高效地完成项目。
技术进步的迹象：平板电脑取代了图纸
Keller负责1号塔的调试工作，而且从一开始就参加了此项目。2018年6月11日的奠基仪式上，他和同事荣任奠基嘉宾，将一个“时间胶囊”放入地基。胶囊中有巴塞尔日报、贵宾请柬、U盘和纸质的建筑蓝图。纸质蓝图在实际施工中已经用得越来越少，把它埋入地基正喻示了一种“埋葬”的象征意义。
Keller说：“建1号塔和2号塔时有个不同之处，大家都有目共睹：建1号塔时，工地上只有我一个人拿着平板电脑。而到了建2号塔时，常常可看到项目经理、员工和各种承包商手里都拿着平板电脑。”
2号塔建造全程采用数字孪生技术
数字仿真的优势在项目一开始就很明显，甚至在建筑公司开始工作之前：
为分包商做好充分准备
数字模型可提供给参与各施工环节的所有公司，甚至在合同签署之前就可提供。这意味着他们可提前计算所需的材料，如混凝土和钢筋的份量。
改进细节
由于有了数字孪生技术，更多的建筑细节可以提前在模型中表现出来。例如，施工工人可在模型上清楚地看到墙上插座应安装的位置、电缆应铺设的位置。
减少出错、减少返工
在三维模型中就可检测出设计上的错误，而不是到了施工现场才发现。
加快施工速度
当今建筑业中，工期拖延、成本飞涨的情况非常普遍，而2号塔这么大型的项目竟能提前完工，实在是了不起的成就。虽然要到2022年才会最终完成，但其外壳已经完工。最后一次浇筑混凝土是在2020年12月1日：比原计划提前了两个月！
规划的可靠性和透明度
有了数字孪生模型，罗氏公司和管理施工的Omnicon公司就可在此同样的基础上共同监控施工进度。此团队由罗氏建筑管理部门项目经理Marc Rüstig领导，还把设计方案联系到第四个维度：时间。他说，“即使是最复杂的施工过程，也能很容易形象地展示出来。”例如，2,800个立面组件做到了及时交付，避免了工地上材料积压。
集中的信息
Keller说：“建1号塔时，大家都用Word或Excel文件来做笔记，列出自己的单子，或者是写在便签本上。而现在，一切信息都集中到欧特克BIM 360应用程序中，这样，每个人都可以访问相同的信息。”Herzog & de Meuron的建筑设计团队还认为，让更多相关者可以获取清楚的、及时更新的信息是很有好处的。他们解释说，通过BIM模型来提供信息比交换图纸的方式更清楚明确（图纸中解读信息的空间较小），并且能参照明确的、机器可读的信息来协调各方工作。他们还强调，这对模型的准确性、有效性和深度信息的质量提出了很高的要求。
平板电脑提供质量保证
从协调框架工作的工长到铺设管道或安装电梯的工人、再到监控施工进度的项目经理，每个人都用BIM 360 Field软件创建的仿真模型来进行比较。Rästig在领英上发布视频说：“如果出现偏差，会被记录下来，以数字方式进行跟踪。”在不到三分半钟的视频里，他展示了如何利用数字工具在重大项目中实现精确施工。
BIM成为协作利器
尽管BIM在建筑行业越来越受欢迎，但Herzog & de Meuron的设计师表示，完整的数字孪生技术仍是个例外。核心项目团队必须克服一个障碍，即协调好如何交换数据、如何确保数据不会丢失。
“数据丢失是个较大的风险，”Keller认为，应该早在概念策划阶段就花较多时间来界定规则，这样做很有益处。Herzog & de Meuron的设计师强调，技术只是一个方面，此外还需确定共同目标、解决冲突、调整相关各方的各种能力。
还有一点不能忘了：负责施工中各方面的分包商也必须会用 BIM 和数字模型。Keller说：“你要能维护模型，后续还要调整模型。我们的总承包商为那些缺乏BIM经验的公司提供了帮助。”
采用三维模型会增加项目开始阶段的工作量，但创建出虚拟模型可让所有施工人员和将来的运营人员都从中受益。Keller认为，用了BIM，罗氏塔建设团队的工作“更快、更高效”了。
三维模型为智能建筑铺平了道路
其实，虚拟模型大显身手是在建筑完工并运行后。在建设过程中，越来越多信息添加到数字孪生模型中，为今后高效、可持续地运营该建筑铺平了道路。所有相关技术数据都可存储到模型中，业主和维护团队以后就可调用这些数据。
大楼投入使用后，用Revit软件和BIM 360软件创建的孪生模型可用于预测性维护等工作。电梯配有传感器，如果系统发现异常情况，就会启动测试。虚拟模型中的实时数据也可用于监控能源和饮用水的消耗。罗氏公司希望楼中的能源监测系统能证明2号塔的能耗比欧洲同类建筑低10%左右。
塔楼的维护应用程序为维护人员提供了很有用的功能。比如，有个搜索功能，可查找任何员工处于哪个位置。Keller 认为，“这个大楼里有3,400 名员工分布在41层楼中，所以设计这个查找功能是十分聪明的”。该应用对清洁人员也很有用，让他们能看到哪些办公室已使用过。
渔网地毯
罗氏公司从施工开始前就很重视可持续性，对900多种建筑材料进行了测试，查找是否有污染物。将来，每一个被用过、被清除的材料甚至会有自己的“护照”。
护照上的信息包括有多少建筑材料是可回收的。目前是58%。此外，它在可持续方面的优点还包括利用旧渔网来做成地毯。这真正实践了“从摇篮到摇篮”理念，旧材料得以回收，变成具有同等价值的“新”材料。
罗氏2号塔落成后，不仅其高度引人注目，还将证明采用数字工具可提升施工质量和效率。其虚拟模型将为今后的节能运营打下基础，使塔楼成为可持续性的新典范。将来，即使3号塔夺去瑞士最高的称号，但2号塔在未来很长一段时间内仍将是业内一面难以超越的旗帜。