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BIM视点|天津团泊湖网球中心项目的BIM技术应用

2018-12-1 15:28| 查看: 583| 评论: 0

  作为一个东方古国的现代化体育场馆,在精神上张扬的力量与相对含蓄的表达方式正符合我国传统文化的特点。
  利用Autodesk系列软件构建三维平台,设计者切实地对圈梁位置、楼板边界给予定位,结合其余部分的模型可以很好地解决交错、碰撞问题。
  体育场馆不可能离开运动体现其价值。而实现运动的良、劣情态则从一个侧面反映了场馆本身的设计品质。

天津团泊湖网球中心鸟瞰图
  项目类别:商业楼宇
  项目设计:CCDI 中建国际设计顾问有限公司
  投资金额:40000万元
  主要设备材料: 地面材料、结构屋面、照明、供水设备、空调、 装修材料、消防系统、防雷接地系统
  项目周期:2009年6月—2011年11月
  本项目计划建设1万座位中心赛场1座,4000座位半决赛场一座,体育会所一座及6片各200座位的预赛场地和6片练习场地。作为现代化的专用网球中心,工程总用地20.54万平方米,总建筑面积(含地下)8.26万平方米。该场馆用于举办国际、国内网球单项赛事以及作为东亚运动会的备选场地使用,该建筑坐落于静海县团泊新城西区A地块内。网球中心北面为综合体育馆,南面为居住用地,西侧为商业用地。地块东侧西主干道三(40米),北侧为体育大道(60米),东侧为西次干道三(24米)。作为一个东方古国的现代化体育场馆,在精神上张扬的力量与相对含蓄的表达方式正符合我国传统文化的特点。

天津团泊湖网球中心室内效果图
  项目设计体现奥运场馆设计经验
  CCDI中建国际设计顾问有限公司(以下简称CCDI)成立于1994年,是在城市建设和开发领域从事专业服务的大型咨询机构,汇聚近2000名技术专业人员,设有上海、北京、深圳、成都、纽约5大区域公司及13个专项事业部。
  CCDI深入研究中国高速城镇化进程中经济、科技和文化中的变迁,拥有实现客户核心需求的娴熟设计能力,在建筑楼宇、轨道交通、医疗卫生和环境能源等领域,提供发展咨询、建筑设计、建设管理和工程顾问等专业服务。
  CCDI成功主持设计了国家游泳中心“水立方”等多个2008年北京奥运会比赛场馆,实现了大量的自主创新和绿色科技成果。在住宅开发、商业楼宇领域拥有优秀业绩。同时,CCDI投身高端技术发展,将国际领先的工作标准和先进的技术经验应用于设计实践,凭借科技创新和应用的能力,为中国城市建设提供高标准的专业服务。CCDI珍爱人们生活的城市环境,关注人们的生活品质,正视企业的社会责任,为建筑行业的科学发展以及释放中国专业人才的创造力而不懈努力。

项目夜景图
  体育建筑的技术整合
  本项目中,斜圆柱式样的网架钢结构极富动感。如何才能把这样飘逸的意象化为现实?这种倾斜的形体在力学上是否足够稳定?怎样才能在实现设计美学观感的同时确保满足使用上的需求?对于这样一个于外观上不规则形态的异型建筑(拥有空间曲面),能不能准确地定位——尤其是钢结构框架的诸多节点?问题总是多方面的,解决的办法虽然多种多样,却常常因为不能同时兼顾其他方面的需求而顾此失彼。如何综合地基于信息集成化地平台高效率地处理问题,成为当务之急。
  建筑信息模型理念所倡导的信息数据化、数据模型化、模型通用化乃是此项目应用中的方向。基于Revit平台的数据化集成和良好接口,其工作内容灵活而专注。屋盖的形式确定之后,设计者所要考虑的就是结构承力情况。不同的开启状态下,对于建筑的负载必然是不一样的。同时由于配合柱、杆的空间网架结构,横风的因素对于探讨稳定性也很重要。   在钢结构体系确定之后,设计者就此构建模型,并在相关专业计算软件中进行论证。同时,设计者可利用Revit系列软件的数据输入接口,将计算模型融入三维模型,使其成为其中一部分,用于其他相关专业的设计、分析工作——例如钢结构与混凝土结构的连接、通风与采光性能的分析等。
  在从草图到精细落实合理图纸的这一过程中,往往为满足各个专业间的不同需求,设计师的工作内容就像一条反复波折的曲线,总在不同需求中反复。方案的频繁修改与设计期间的重复工作造成低劣的执行效率。若一个修改即时就能反馈到其他相关专业,免去那些无谓的麻烦是一件对设计师而言再好不过的事情。顺畅的工作该是犹如一条直线般向前运行。
  经过严密的结构计算,设计者对各个斜柱与地面的夹角都有着严格的要求。而仅仅在二维平面中想要确定斜柱与楼板的交点、斜墙所在的平面、空间曲面幕墙的分划等,总是艰难的。只要层高出现些许变化就会使得先前的所有计算全部付之东流。
  利用Autodesk系列软件构建三维平台,通过斜柱与楼板层面的交点,设计者切实地对圈梁位置、楼板边界给予定位,结合其余部分的模型也能很好地解决交错、碰撞问题。方案改变时,更能快捷地得到结果,利于选择和调整。

管线综合图
  体育场馆功能的可持续设计
  在整体建筑设计中,光线是相当重要的一部分。光与色彩、形体、空间、人际视线之间的关系,随着时间、空间的变化,明暗交错中,总是能呈现出流动的美。
  相对于本项目所在地区较为陈旧的体育建筑设施,方案中外露的全钢网架结构,造型简洁,纹理活泼,极富时代气息。而如何将其良好地表现出来?如何能在自然的天光下,把场馆本身的“健与美”展露,让光与影协调一致?这通常是件复杂的事情。
  人们生活中的光,更多是对舒适生活的需要。由于初始设计意图定位在建设能举办国际顶级网球赛事的网球中心,故各项指标都应以ITF(国际网球联合会)对竞赛场所的要求为基准——光线、温度、风力上必然也是。
  通过钢结构表面百叶的合理控制所影响的采光、表面热分布乃至自然气流的良好通风引导,不仅会营造更宜人的环境,也较耗能的机械调节更加低碳和环保。
  在制图过程中,多面的形状、错落的突出物、周边建筑的相互关系仅仅呈现在二维平面上,通过纸、笔、计算机软件的帮助都不足以完满地实现上述需求。或者不能面面俱到,或者计算量非人力所能及。
  体育场馆不可能离开运动来体现其价值。而实现运动的良、劣则从一个侧面反映了场馆本身的设计品质。在欣赏竞技体育运动的过程中,观众往往情绪激动,高声呼喊、加油助威。但同时,观众们又常常局限地定位在坐席附近,并无空间施展暖身行为。随着季节变化,温度、湿度不总会让人觉得舒服,适当的调节是必要的。

建筑项目里面直剖细图
  另外,作为定位国际顶级网球赛事品质的网球中心,保持各位运动员的竞技状态也是重点——新鲜的空气与充足的氧分。
  对采暖与新风的调节以控制人员周围温度在热舒适区内为标准。通过建筑信息模型在相关流体动力学软件中的模拟,确定何种状态下的羽流方式可满足要求。大多数时间里,借助通透的建筑外形(网架加阳光板的方式,通透率超过50%)和通过阳光板组织采光产生的内外温差,由热压和风压共同作用,利用自然通风即可满足室内的舒适性要求。
  采用座椅送风形式,每个座椅下设一个旋流封口。当举行重要赛事或活动时,管理者可以开启空调通风系统,保证满足重要赛事或活动的环境要求。
  相对于本项目中复杂屈曲的空间分隔,各类管线系统于空间中往往穿插错落。若按照通常的施工方法,设计人员仅仅使用二维图纸来对照它们相互间的位置,几乎不可能避免因空间有限而产生的管线穿越。而当拥有了三维模型之后,则可以在相关软件的支持下,在模型中进行观察,并发现设计中可能发生了的各种问题,予以先期解决。三维模型本身是虚幻的,但它又是现实的,因为它可以准确地反映实际状况。
  利用Autodesk系列软件构建三维平台,空间中的这些矛盾可以较为方便地被发现、调整——其平台本身就是三维的,而且可以从任意角度、方位供设计者观察。问题被解决后,良好的空间管序、分层才能实现简洁有序。

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