BIM技术在体育场馆中的应用研究

1、 HYPERLINK /30831.html 盎BIM技术在体育吧场馆中的应用研究邦1、新加坡体育中版心绊新加坡体育中心项啊目作为专门为热带隘地区设计的绿色、袄生态节能体育中心翱采用了BIM技术拌。新加坡体育中心岸定位为国际性比赛扮场所及大型商业娱胺乐中心，可容纳5耙5000人，需满叭足365天全年无罢休的运营理念。这凹个项目的设计构思胺是将多个体育场馆佰建筑共同搭建在一暗个统一的大平台上袄，整个建筑群涵盖芭体育场、多功能体柏育馆和一个室内游跋泳馆及水上娱乐中哀心。项目于201背4年完工。作为目埃前跨度最大的拱形霸屋顶，在减轻自重翱使得建筑形式得以唉实现的同时，节约背用钢量也是评价一背个体育场

2、馆设计是耙否合理的一项指标碍。由于新加坡已经爸建立了BIM标准，因此其在从设计背到施工的整个过程埃需要遵守新加坡的按BIM设计守则。氨整个工程涉及多个建筑单体的协调工斑作，需要建立完整拔的施工管理制度。芭但最复杂的设计部昂分还是体育中心的捌开启屋顶，作为世拌界上最大的室内体唉育场馆，可开启屋柏顶部分设计复杂，霸同时还需要考虑到胺屋顶的灯光设计与蔼屋顶运动所产生的坝技术问题。BIM斑技术在此项目上有叭以下优点：提供施凹工模型、专业协调氨、自动形成准确剖昂面、进行碰撞检查稗及虚拟漫游。此外坝，由于建立了建筑隘信息模型，可以更阿方便、快速地获得阿建筑性能分析热能捌使用效率及对建筑整个生命周期的分柏析

3、数据。新加坡体皑育场是世界上采用百公用建筑市场化运败营方式（PPP）扮设计建造的最大体挨育场。在PPP运叭营模式下，设计建昂造的部分由私营部柏门的合作伙伴设计邦和制造基础设施，俺而在满足公共部门把合作伙伴的规范前半提下，整体设计建哎造部分的价格往往奥是固定的。因此，翱对于负责此建筑设搬计的Arup公司靶来说，使用BIM邦进行体育场馆设计安的益处很多。Ar八up公司在新加坡百体育中心设计中采吧用了达索公司CA俺TIA和盖里科技瓣DigitalP隘roject及M矮icrosoft半Office20绊07进行建筑设计拌。爱CATIA3D模伴型可以通过Exc俺el2007控制盎模型中的数据信息，帮助

4、建筑师很快邦将结构反馈信息加阿入到已有的建筑模按型中，加快模型修拌改速度，同时更新八模型可以迅速反馈熬给其他相关专业设耙计人员。此外，针扳对可能会重复设计白同一类型建筑的情隘况，可以创建一个袄设计资料库，当进安行类似项目设计时鞍可直接利用原有信哎息确定建筑场地、隘座位等基本信息，佰大大节省设计时间岸，提高设计精确性摆。使用CATIA佰及Digital霸Project的拜另外一个优点是，坝能够在设计阶段确拔定幕墙的施工单位绊，使幕墙设计更早拜介入到整个建筑设疤计过程中，在设计啊后期，幕墙公司就奥可以利用Arup笆公司提供的BIM隘模型加工幕墙，在肮提高设计精度的同哀时，也节约现场加澳工的时间及人

5、力成坝本。2、英杰华体育场懊英杰华体育场也被艾称为“兰斯当路体搬育馆”，位于爱尔挨兰的都柏林，于2案010年启用，是佰爱尔兰境内唯一的靶欧洲足联五星级足扳球场。英杰华体育艾场为爱尔兰国家足澳球队主场球场，于蔼2007年开始建柏造，2010年完笆工并启用，全坐席跋可容50000名坝观众同时观看比赛敖。体育场的顶部设邦计为波浪形。扳由于体育场表皮设叭计的复杂性及在限昂制条件下需要不断拜调整的要求，设计罢师开发出一种以使疤用Bentley摆公司软件GC建立板的参数化模型为中啊心的协同工作方式霸。参数化的设计方搬式意味着体育场的百几何形态可以通过叭参数来控制，方案蔼改变时不再需要手柏动修改和重建模型安

6、。拜1参数化方法的技癌术实现安采用参数数据、静版态几何体、GC脚啊本文件实现外围形阿式的3D参数化模暗型。参数或数值数哎据对应着从原始犀背牛模型中提取的表八面控制点位置，参扳数提取后存储在E摆xcel电子表格背中，数值数据通过胺脚本代码输进GC鞍中，复制原来的犀瓣牛模型和自动更新皑原始数据点的任何吧变化。方案组创造翱出一个基于控制曲斑线的图形操作系统拔，以便轻松控制模背型整体形状，同时爸将原始模型进一步拔完善，进而确定整背体的几何形状。控巴制系统与附加的全岸局限制因素相结合爸形成表皮的最终形斑态，然后再解决与疤体育场核心部分的癌冲突。外层表皮和巴结构的几何定义出般发点是控制屋顶第安三层结构元素

7、位置氨的垂直平面阵列，靶平面定位于参数化班控制的路径曲线和斑体育场径向结构网班格的交点。结构支白架定义在每对平面按之间。对于一个有唉着独特界面的外壳百来说，每个平面都柏是一个空间参照物耙，之后它被提取并懊转换成二位截面图般。2结构分析与反馈蔼在设计的发展过程巴中，体育场外围护暗的建筑模型要经过傲多次反复修改，因摆此有必要建立一个拔关于设计意图的有跋效交流机制。项目佰最具挑战性的方面蔼之一就是将工程分俺析纳入参数化工作瓣流程中。为此，采傲用C#语言通过其扮应用程序编程接口白（API）扩展了案GC的内部功能而肮编写出一个支持参芭数模型和结构分析叭软件的集成的自定佰义应用程序，能将阿GC参数模型信息

8、挨直接传输到结构分澳析软件中。程序自岸动指定模型中的每叭个结构元素截面尺懊寸。完全参数化的挨系统能够根据建筑办师主导的原则和初安始概念机构生成整氨体体育场屋顶结构般模型，还能自动生盎成准备用于分析的笆数据文件，不需要暗人工干预。3外壳细部设计摆表层设计由紧随体按育场外壳曲率的聚阿碳酸酯百叶板阵列昂组成。表层的初始翱设计在GC中让面霸板组建沿着边界层捌表皮参数化生成。百面板宽度不变，长皑度在面板制造商的靶限定长度中可变。板以这种方式，每块凹面板的走向和尺寸隘都由软件自动调整摆，以适应外壳的曲摆率变化。由于覆盖搬层模型尺寸过大及巴所需组件数量巨多暗，试图建立整个体吧育场外壳的完全参稗数模型很不现实

9、，岸因此采用拆分策略摆解决这一问题。把班整个体育场外壳（拜主模型）拆分成小扮的子模型，并将附艾着在第三级桁架上案的结构支撑定位四爱层板宽。以这种方绊式，超大尺寸参数按模型处理困难的问芭题通过切分成小的奥可管理部分而得以敖解决。后评价霸在结构设计方面，通过自定义集成的八参数化模型和结构分析的应用，可以矮解决复杂模型搭建叭与修改时用人工处暗理费时易出错的问岸题。设计分析反馈把周期大幅缩减，体柏现出开发此自定义盎应用程序的效果。拔在建筑方面，运用啊参数化模型受益匪半浅。通过详细的生般成和测试所有候选八方案实现了外壳面把层的设计目标。通碍过参数化模型及其肮支持的建筑师和制唉造商之间的合作，邦使得高工程

10、价值的颁面层系统得以优化笆生产并以低成本安矮装。艾3、Avia体育版场靶Avia体育场建肮成于2010年，肮可容纳50000背人，由擅长体育建伴筑设计的Popu唉lous（前身H办OKSport公司）完成，是第一巴座完全依靠参数化败设计手段完成的体拔育场馆。整个设计拜希望成为当地的标罢志性建筑，同时建百筑本身又要与周边按环境相融合。翱Avia体育场设拔计采用一个自由的傲曲线形态，应用B敖entley公司爸的GC软件进行设胺计，采用多方案比癌较方法获得对周边办环境遮挡最少的形肮体。此外，采用透板明材料表皮，以获盎得更多阳光，使得爱建筑本身能够更好拌地融合于周边环境伴中。设计试图将屋笆顶结构和建筑

11、立面跋组成一个完整形体伴，并包裹在主体结懊构外面，打破传统稗体育场馆屋面结构凹与外立面分离的设奥计方法。整个设计暗方案建立的过程是癌：首先在Rhin傲o建立3D模型，挨利用3D模型快速白建立形体并获得最袄适合的平面形态。扮一旦这个形式得到百认可，就会在GC奥里建立一个基本模碍型，再通过在Rh哀ino中得到的数拔据导入生成GC脚叭本，并由此脚本生版成新的模型。而在拔GC中生成的模型芭具有很强的可修改氨性，由结构工程师凹进行优化，并将结罢构设计数据导入模摆型。霸这样在同一个模型败中，建筑师负责表肮皮和建筑形态设计吧，而结构工程师则敖在这个模型上面对傲结构构件尺寸和位佰置进行调整。这时跋所有参数的调

12、整、阿模型的信息都存储哀在一个Excel岸表格里。结构工程安师只需将调整好的版数据输入，建筑师八所使用的模型就会及时得到更新。同白时，幕墙顾问公司阿和建筑师通过统一癌的建筑模型进行研斑究，分析实际建造拜中有关幕墙板材尺蔼寸的问题，并在S肮olidWork败中以原模型的结构傲中心线作为基础，把建立更为细致的幕绊墙节点模型，并再哎次对幕墙设计进行版优化。正是通过对肮参数模型的分析，瓣计算出体育场幕墙扮最小厚度不是设计熬时选择的8mm厚爱聚碳酸酯板，而可哎以采用3mm厚聚氨碳酸酯板代替，这跋样整体屋顶材料的版质量可以从200翱t减少到80t，巴从而使材料的造价蔼成本降低到原来的颁60%。通过应用昂参数化设计及BI傲M技术，Avia白体育场项目最终节哀约了约350万美氨金。艾此外，通过建立B摆IM模型，还可以拌对Avia体育场班进行能源分析，进癌而实现节能、建设绊环境友好型体育