BIM打造2022 年杭州亞運(yùn)會新型體育館

第19屆亞運(yùn)會將于2022年在浙江省杭州市舉辦。杭州奧體博覽中心建設(shè)投資有限公司希望打造一座高品質(zhì)的文化體育場所，在亞運(yùn)會結(jié)束后依然可供杭州市民使用。北京市建筑設(shè)計研究院有限公司與其簽約，負(fù)責(zé)杭州奧體中心的建筑、景觀和室內(nèi)設(shè)計。項目團(tuán)隊建立了信息化模型，生成全部控制點的數(shù)據(jù)庫，以指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

由于杭州亞運(yùn)會于2022年舉辦，因此需要在2021年5月前完成杭州奧體中心的建設(shè)。該項目地點臨近兩條河流：北鄰錢塘江，西鄰七甲河?？偨ㄖ娣e近40萬平方米，包括體育館、游泳館、商業(yè)設(shè)施和停車設(shè)施。建筑形態(tài)分為上、下兩個部分。下部是商業(yè)設(shè)施和停車場，上部是體育場和游泳館。上部放置了一個巨大的非線性曲面，通過長短軸連續(xù)變化的一系列剖面橢圓連綴放樣而成。分格體系呈菱形網(wǎng)格狀分布，使曲面成為巨大的網(wǎng)殼體。

克服設(shè)計挑戰(zhàn)

該項目面臨諸多挑戰(zhàn)，項目團(tuán)隊在早期就意識到，要構(gòu)建這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的設(shè)計方法是不夠的。復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)需要與建筑緊密一致，編寫參數(shù)化腳本將抽象數(shù)學(xué)邏輯轉(zhuǎn)化為曲面空間形體至關(guān)重要。另外，奧體中心周圍的地理環(huán)境復(fù)雜，兩側(cè)有河流，還有一側(cè)是人口密集的城區(qū)。

通過采用 Bentley 應(yīng)用程序?qū)嵤?BIM流程，該項目團(tuán)隊克服了艱難的設(shè)計挑戰(zhàn)。團(tuán)隊成員在整個項目中引入了參數(shù)化手段，以完成設(shè)計和優(yōu)化。他們應(yīng)用了數(shù)學(xué)方式對網(wǎng)殼造型和各細(xì)部造型加以描述并確定其形態(tài)，對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)和內(nèi)外表面進(jìn)行有效劃分和組織，對空間構(gòu)件進(jìn)行定位，對圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造和內(nèi)外節(jié)點進(jìn)行設(shè)計和控制，并且從實際加工角度對構(gòu)件進(jìn)行了逐次優(yōu)化。此外，參數(shù)化建模有助于自動生成復(fù)雜曲面造型，使復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)與建筑緊密一致。

此外，項目團(tuán)隊還創(chuàng)建了全地形化模型，并建立了一個與其 BIM 流程一致的綜合模型，其中，利用 AECOsim Building Designer 和 MicroStation 進(jìn)行邏輯建模，利用 ProStructures 和 STAAD優(yōu)化結(jié)構(gòu)計算并縮短鋼結(jié)構(gòu)和混凝土設(shè)計周期，利用 Navigator 實現(xiàn)機(jī)電一體化并執(zhí)行機(jī)電管道的碰撞檢測。最終，項目團(tuán)隊圓滿完成了設(shè)計工作。高效共享及協(xié)作項目團(tuán)隊能夠輕松地與所有參與者共享信息，從而改善協(xié)作。

北京市建筑設(shè)計研究院將 BIM流程應(yīng)用于整個項目過程中，以加強(qiáng)業(yè)主、設(shè)計師和施工團(tuán)隊之間的密切合作。團(tuán)隊成員利ProjectWise現(xiàn)場更新信息并管理項目。借助應(yīng)用程序的協(xié)作功能，項目團(tuán)隊可以通過數(shù)據(jù)接口從不同的軟件收集、更新和管理關(guān)鍵信息。項目團(tuán)隊還利用可視化功能更好地設(shè)想最終結(jié)果并與制造單位共享這些模型，直接使用模型創(chuàng)建組件和詳細(xì)的二維圖紙。高效的流程贏得了用戶的信任，提供的可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)也為所有用戶提供了準(zhǔn)確的參考。

將數(shù)據(jù)存儲在同一個位置簡化了團(tuán)隊和利益相關(guān)方之間的協(xié)作。設(shè)計團(tuán)隊利用 ProjectWise協(xié)作平臺協(xié)同工作，提高了工作效率。該團(tuán)隊共享位于同一個位置的項目模型和圖紙信息，由于所有參與者都可以看到最新信息，團(tuán)隊快速創(chuàng)建了一個多視圖三維模型來展示設(shè)計，然后與利益相關(guān)方共享該模型，使他們清楚地了解最終產(chǎn)品。該數(shù)字化工作流改善了協(xié)作，并幫助團(tuán)隊滿足了緊張的工期要求。

節(jié)省大量時間

北京市建筑設(shè)計研究院利用 Bentley軟件節(jié)省了大量項目時間。通過三維協(xié)作，該團(tuán)隊創(chuàng)建了精確的三維模型并與所有參與者共享，節(jié)省了50%的模型搭建時間。項目預(yù)計設(shè)計時間為一年，借助BIM流程，實際設(shè)計周期縮短了60%，完成了三維模型、二維切圖、三維設(shè)計圖測等相關(guān)資料。BIM標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計規(guī)范幫助減少了重復(fù)修改產(chǎn)生的時間成本，節(jié)省了設(shè)計修改工作量50人日，校審工作量10人日，預(yù)計節(jié)省現(xiàn)場錯誤處理工作量100人日。

提高生活質(zhì)量

杭州奧體中心除了為該地區(qū)提供高品質(zhì)的文化場所外，還為周邊環(huán)境和當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)帶來了重大效益。通過將所有數(shù)據(jù)存儲在一個位置，該項目團(tuán)隊可以輕松地與周圍工廠共享施工計劃和數(shù)據(jù)。大部分外部金屬屋頂將提前制作并安裝在施工現(xiàn)場，以減少施工期間產(chǎn)生的灰塵和噪音，保護(hù)現(xiàn)場環(huán)境。

北京市建筑設(shè)計研究院希望建造的建筑能夠增強(qiáng)城市活力和吸引力。作為2022 年杭州亞運(yùn)會的主要地點，該中心的落成和成功運(yùn)營將顯著提升杭州的國際影響力及其作為國際旅游目的地的吸引力。杭州南部地區(qū)正處于過渡期，在尋求進(jìn)一步發(fā)展，該項目有助于促進(jìn)該地區(qū)的發(fā)展。項目的成功實施也樹立了一個絕佳的典范，為全球同等規(guī)模的建筑設(shè)計項目指明了方向。

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