從北京市建筑設計研究院有限公司獲悉，由北京建工和北京建院聯(lián)合申報的北京藝術中心工程，日前從來自35個國家的300余個項目中脫穎而出，獲得“Autodesk設計與制造大獎”。這座承載著千年之城歷史文脈的“文化糧倉”，以全專業(yè)、全要素、全過程BIM+智能建造應用為目標，打造全球工程建造科技水平領先的智慧劇院。
全過程BIM+打造“智慧劇院”
據(jù)了解，Autodesk設計與制造國際大獎的前身是全球工程建設行業(yè)卓越大獎，已有十余年的歷史，是工程數(shù)字化領域全球最具影響力的國際獎項之一，每年均有大量來自不同國家的行業(yè)頂尖團隊和項目參賽，并最終由行業(yè)領軍專家組成的評委團隊評審出各子類別獎項中的唯一大獎，獲獎項目和企業(yè)也獲得了來自全球同行的高度認可。截至目前，來自中國歷屆申報的項目已累計近500個，這一獎項也逐漸成為國內(nèi)建設企業(yè)走出去、展現(xiàn)科技水平的重要平臺。本次獲獎是國內(nèi)在大賽全面升級后的成績突破，充分體現(xiàn)了北京藝術中心項目在工程建設領域數(shù)字化、自動化與智能建造創(chuàng)新、創(chuàng)效方面的國際先進性，是國有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要成果，也是建造大國技術實力的證明。
北京城市副中心大運河畔的北京藝術中心，是一座由戲劇院、歌劇院、音樂廳、室外劇場組成的綜合演藝中心，它以“文化糧倉”為設計理念，意在再次呈現(xiàn)世界最大、最古老的運河岸邊往昔的繁華盛景。作為北京“文化中心”和“國際交往中心”的重要組成部分，項目有著高速度、高質(zhì)量、高標準的建設要求。劇院建筑是國際公認的高建造難度公共建筑，不僅聲學標準高、樓中樓結(jié)構(gòu)復雜，而且舞臺工藝與多專業(yè)綜合深化難度大。北京藝術中心在建設伊始就制定了全專業(yè)、全要素、全過程BIM+智能建造應用目標，勵志全面實現(xiàn)數(shù)字交付，打造出一座智慧劇院。
陽光下，“文化糧倉”的外檐呈現(xiàn)出美輪美奐的光影變化，“大幕拉開”的靈動意象非常具有視覺沖擊力。其設計靈感來源于通州古糧倉和運送物資的船舶，這些極具動感的曲面造型和屋頂輪廓，既是對于古糧倉建筑屋面曲線的寫意勾勒，也抽象地再現(xiàn)了古運河上運輸船只揚帆啟航的盛況。而“大幕拉開”的效果，是靠跨度超過155米的單層曲面鋼網(wǎng)殼的完美落架和4134塊不同的三角形幕墻單元嚴絲合縫拼接實現(xiàn)的。
在設計上，項目通過參數(shù)化設計，運用模型優(yōu)化雙曲面屋面造型，控制結(jié)構(gòu)和完成面尺寸，最終使每一榀鋼梁的曲率一致、每一個板塊曲率一致，大大提高了屋面的有理化程度。外立面則利用參數(shù)化程序，將所有板塊信息統(tǒng)計并整合，使扭曲三角板都擁有唯一性。再通過程序手段實現(xiàn)板塊以及龍骨的批量建模和數(shù)據(jù)提取工作，為材料優(yōu)化、成品保護、安裝定位等工作帶來極大便利，有效提高生產(chǎn)與安裝工作效率。
70項專業(yè)系統(tǒng)呈現(xiàn)頂級聽覺盛宴
聲音是一座劇院的靈魂。北京藝術中心的頂級聲學效果，是燈光、音視頻、融媒體、屋面浮筑系統(tǒng)、聲學封堵、座椅、隔聲門等70項專業(yè)系統(tǒng)利用BIM模型不斷協(xié)同深化設計實現(xiàn)的。各廳堂需要確保觀眾廳施工形體的精確來控制聲線反射和散射。設計中，利用ODEON軟件進行建筑室內(nèi)聲學仿真模擬，模擬、預測、圖解觀眾廳內(nèi)的聲環(huán)境，優(yōu)化聲學設計。施工中則通過激光掃描還原實際結(jié)構(gòu)，更新模擬，并作為精裝造型深化和控制依據(jù)，避免施工誤差造成的聲線反射偏差。并利用Dynamo進行參數(shù)化編程，自動判斷管線路由對各房間噪聲控制的影響，在管綜過程中實現(xiàn)動態(tài)預警等，正是通過這些先進的數(shù)字化、智能化技術，才呈現(xiàn)出當下的頂級聽覺盛宴。
此外，在專項設計方面，通過建模模擬人流疏散來輔助特殊消防設計。模擬觀眾視線來輔助劇場剖面設計。在管綜設計方面設計團隊將建筑、結(jié)構(gòu)、機電各專業(yè)模型信息集中反映在設計文件中，著重推敲控制各重點機房、重要空間、夾層空間等位置的管線排布，達到建筑要求的效果，以期確保施工完成后的凈高滿足設計要求。在機房設計中則進行了1：1排布，將更多空間留給主要功能。
數(shù)字化模型支持劇院運營管理
北京藝術中心基于BIM模型和Tekla模型開展跨專業(yè)設計綜合協(xié)調(diào)，基于鋼結(jié)構(gòu)深化模型，采用套料系統(tǒng)自動生成材料排版圖并直接導入數(shù)控切割設備，達到所有零部件100%的數(shù)控切割率，加工完成后通過三維掃描還原加工構(gòu)件實際尺寸，基于激光掃描技術輔助鋼結(jié)構(gòu)預拼裝，通過測量機器人、焊接機器人、探傷機器人輔助鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場施工，在全球建筑工程領域首次實現(xiàn)自動控制探傷，實現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)高精度安裝，節(jié)約用鋼量1300余噸。除此之外，在二次結(jié)構(gòu)、幕墻、舞臺機械、精裝、機電等專業(yè)全面開展了面向預制和組裝的深化設計，利用BIM模型進行下料及加工，基于虛擬預拼裝與BIM放樣技術，確保所有異形構(gòu)件一次性安裝到位，以還原設計方案。目前，北京藝術中心工程通過數(shù)模分離的工作方式進行BIM數(shù)字化交付，形成數(shù)字化竣工模型，該模型將用于支撐北京藝術中心未來在碳排放、能源、消防、安防、票務與人流管理等方面的智慧運營管理，讓這座劇場真正成為一座智慧劇場。
在“BIM+智能建造”全過程應用的助力下，北京藝術中心完美亮相在大運河畔，預計2023年底正式運營。這座世界級超一流劇場，將豐富京津冀地區(qū)人民群眾的文化視野和感官體驗，也將吸引世界各地的優(yōu)秀藝術家云集于此，國家大劇院全面開啟“一院三址”的發(fā)展新格局。該項目也將為國內(nèi)企業(yè)帶來寶貴的建造經(jīng)驗，并推動越來越多的中國企業(yè)通過數(shù)字化升級創(chuàng)造更大價值。
在“BIM+智能建造”全過程應用的助力下，北京藝術中心完美亮相在大運河畔，預計2023年底正式運營。
- 無數(shù)據(jù)
