BIM技术在体育场馆中的应用研究

1、新加坡体育中心

新加坡体育中心项目作为专门为热带地区设计的绿色、生态节能体育中心采用了BIM技术。新加坡体育中心定位为国际性比赛场所及大型商业娱乐中心,可容纳55000人,需满足365天全年无休的运营理念。这个项目的设计构思是将多个体育场馆建筑共同搭建在一个统一的大平台上,整个建筑群涵盖体育场、多功能体育馆和一个室内游泳馆及水上娱乐中心。项目于2014年完工。作为目前跨度最大的拱形屋顶,在减轻自重使得建筑形式得以实现的同时,节约用钢量也是评价一个体育场馆设计是否合理的一项指标。由于新加坡已经建立了BIM标准,因此其在从设计到施工的整个过程需要遵守新加坡的BIM设计守则。

BIM技术在体育场馆中的应用研究插图

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整个工程涉及多个建筑单体的协调工作,需要建立完整的施工管理制度。但最复杂的设计部分还是体育中心的开启屋顶,作为世界上最大的室内体育场馆,可开启屋顶部分设计复杂,同时还需要考虑到屋顶的灯光设计与屋顶运动所产生的技术问题。BIM技术在此项目上有以下优点:提供施工模型、专业协调、自动形成准确剖面、进行碰撞检查及虚拟漫游。此外,由于建立了建筑信息模型,可以更方便、快速地获得建筑性能分析热能使用效率及对建筑整个生命周期的分析数据。新加坡体育场是世界上采用公用建筑市场化运营方式(PPP)设计建造的最大体育场。在PPP运营模式下,设计建造的部分由私营部门的合作伙伴设计和制造基础设施,而在满足公共部门合作伙伴的规范前提下,整体设计建造部分的价格往往是固定的。因此,对于负责此建筑设计的Arup公司来说,使用BIM进行体育场馆设计的益处很多。Arup公司在新加坡体育中心设计中采用了达索公司CATIA和盖里科技DigitalProject及MicrosoftOffice2007进行建筑设计。

CATIA3D模型可以通过Excel2007控制模型中的数据信息,帮助建筑师很快将结构反馈信息加入到已有的建筑模型中,加快模型修改速度,同时更新模型可以迅速反馈给其他相关专业设计人员。此外,针对可能会重复设计同一类型建筑的情况,可以创建一个设计资料库,当进行类似项目设计时可直接利用原有信息确定建筑场地、座位等基本信息,大大节省设计时间,提高设计精确性。使用CATIA及DigitalProject的另外一个优点是,能够在设计阶段确定幕墙的施工单位,使幕墙设计更早介入到整个建筑设计过程中,在设计后期,幕墙公司就可以利用Arup公司提供的BIM模型加工幕墙,在提高设计精度的同时,也节约现场加工的时间及人力成本。

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