运用BIM与高科技建造手段擎起世界体育赛事名城新地标

近年来，奥运会、冬奥会等大型体育赛事的东风不断推动全民健身热潮兴起，并带动体育事业的整体发展。生机涌动的热潮背后，我们也不乏看到越来越多的高规格体育场馆拔地而起，成为城市的靓丽风景线，吸引着世人目光。位于“天府之国”成都市的凤凰山体育公园便是这其中的一大佼佼者。

作为成都2021年第31届世界大学生夏季运动会的核心场馆和2023年第18届“亚洲杯”成都赛区主体育场，凤凰山体育公园承载着成都市政府加快城市建设总体部署，推进成都打造世界体育赛事名城的重要使命。

凭借高水平的建造工艺，由中国建筑第八工程局有限公司（简称中建八局）承建的凤凰山体育公园项目目前已获得专利授权21项，受理17项（其中发明专利11项），获得四川省工法3项，发表论文36篇，并在2020 年全球工程建设业卓越BIM大赛的评选中，从35个国家和地区的260多个参赛项目中脱颖而出，斩获施工类大型项目冠军。细数该项目的背后，不仅有各种高精尖技术的应用，整个团队对项目质量、绿色建造的极致追求，巨大工艺挑战下团队以BIM（建筑信息模型）应用为纲领实现高度的协同，均都成为了该项目荣膺殊荣的重要因素。

挑战多项世界之最，追求顶级工程标准

规划总建筑面积约45.6万平方米的凤凰山体育公园由一座拥有6万座次、可满足FIFA标准的专业足球场，和一座拥有1.8万座次、可满足NBA标准的综合体育馆，及绿色景观、配套商业综合体共同组成。项目建成后，这里不但将承接各类国际顶级体育赛事及国内顶级联赛，还将成为城市公园中国际化现代体育艺术的典范。

其中，凤凰山体育公园的专业足球场采用了造型新颖、科技感十足的膜结构造型，这不仅是全球首个大开口葵花形索穹顶屋盖体系，还是目前全球范围内使用的最大面积的单层ETFE膜结构，全部展开的膜材面积甚至达到2.5万平米。

世界之最的背后给建设团队带来了极大挑战。据中建八局西南公司BIM总监张琴介绍，膜结构的穹顶屋盖体系技术含量高、不可控因素多，在过往国内外建成的场馆类工程中，尚无采用钢网架结构+大开口葵花型索穹顶结构的先例，更没有相关成熟的施工经验积累。因此，施工存在诸多难题和不可预测的风险。

为突破各项难题，中建八局团队全力推进了包含大型曲面ETFE膜结构施工技术在内的数十项关键技术研究，并采用BIM技术、三维扫描技术、智慧建造技术确保膜结构工程的精细化管理和安全性，且同时优化施工工艺的安排，严格监控施工过程，从而提高施工质量，缩短工期。

通过BIM实现设计、建造、施工的高效协同

该项目所采用的EPC工程总包模式，还为设计、建造、施工团队带来协同要求高、项目工期紧、项目预算紧等多方面的挑战。诸多挑战之下，该项目基于BIM 技术在项目全生命周期内的应用，上下游联动，实现了设计、施工的高效协同，以及不同团队之间的高度协同。

张琴详细介绍道，施工总包方设计管理团队提前介入设计阶段，采用BIM技术、绿色分析软件辅助设计方提高设计品质、优化设计做法，对缩短工期、节约建造成本起了至关重要的作用，充分体现了EPC项目中设计管理的主导地位。并且，在工程实体建造前，团队首先采用BIM技术进行了数字建造的预演及模拟分析，以优化施工工艺及施工组织。在项目进行过程中，BIM协同平台能让每位参与者都可通过轻量级的浏览模型，查询各类信息，从而在设计、技术、进度、质量和安全性方面实现三维可视化管理，促进了重要设计和建造方案的交互协作以及验证。

此外，设计团队通过欧特克Revit、Navisworks等软件还实现了多学科设计工作的协调与整合，弥合了设计与施工之前的鸿沟，优化了建筑效果和施工方法，解决了工程施工技术和管理的难题。截至目前工期缩短132天，节约建造成本超1亿元。

充分运用建造“黑科技”

在BIM技术的全生命周期运用之外，凤凰山体育公园项目还综合使用了各类建造的“黑科技”——包括虚拟现实、增强现实、可视化技术、720全景技术、传感器技术、无人机、GPS定位、GIS地理信息系统等，来提升项目建设的流程优化及精细化管理。

张琴说道，“凤凰山体育公园的建设从设计之初到施工阶段都融入大量的前沿科技元素。例如采用欧特克Dynamo，该项目自动生成了与观众区弧形展台相匹配的模板，从而节省了人工测量和计算时间；通过人工智能技术、无人机实时监控，我们得以保障建造流程中的安全性与可控性；采用180度全息投影、传感器实时采集等技术，不同的项目方实现了重要方案的互动和配合，以及对施工现场的智能化管理，从而最大程度地提升效率，降低安全风险。”

焕发绿色建筑生机，打造最佳使用体验

作为打造绿色可持续建筑的典范，成都凤凰山体育公园项目在整体的建造过程中还充分考虑了建筑本身与周围环境之间的相互作用和影响，以确保在一年四季的各种自然条件下，建筑使用者都能获得最佳感受。

利用BIM模型指导现场装配。中建八局供图。

利用BIM模型指导现场装配。中建八局供图。

例如，建筑团队利用绿色建筑分析软件对自然通风、日照采光、建筑的声学和视线效果进行了模拟和分析。团队同时还针对冬夏两季温度、空气分布、热舒适性方面进行分析，并基于仿真结果不断优化设计，从而满足不同季节条件下使用者对场馆温度和湿度的要求，以及视听方面的最优效果。

纵观整个项目从设计到建造的全流程，张琴充分肯定了BIM技术在发挥协同性、提高建造效率、合理控制预算等方面发挥的巨大作用。她说，“BIM应用的目标导向决定了BIM应用的成效。BIM在建筑全生命期的联动应用，将会产生无限价值，带来行业生态新体系。BIM技术的应用已经进入数字孪生时代， 以BIM模型为核心的虚拟建造结合物联网传感、各类仿真技术、人工智能等，将会给真实建造过程带来巨大的品质飞跃，各参建方均受益。”

展望未来同类型建筑项目建造，张琴认为该项目的成功经验将会促进建筑行业更注重BIM在全生命期、产业链的应用，并将会为更多的业主、工程承包商带来可观的经济效益和社会效益。