BIM案例丨“一带一路”援柬埔寨BIM设计项目

援建柬埔寨体育项目，位于柬埔寨首都金边市，洞里萨河和湄公河两河之间的体育中心内，设计作为2023年东南亚运动会的主会场，总建筑面积8.24万平方米，是一座6万座特大型体育场，次项目是中国迄今为止援助规模最大等级最高的体育场。由柬埔寨首相洪森亲自选定，属一带一路重点工程，受到两国领导和国际社会的持续关注。

本项目BIM应用贯穿概念设计与深化设计两个阶段，以BIM模型信息为沟通媒介，充足的BIM软件为支撑，充分保障设计沟通的连贯性和设计意图的准确性。设计元素充分融合当地民族文化符号，包括“合十礼”、“龙舟”、“护城河”及传统建筑屋脊等元素。

非线性元素多，大胆设计了世界首创的索塔结构，极其复杂的索桁罩棚结构。项目设计团队全程使用BIM协同工作，贯穿设计全过程、全阶段。

借助InfroWorks地理信息系统获取所在地真实自然环境。

使用Revit对体育场总平面多层次设计，以体育场为中心圆环，两条贯穿体育场的垂直轴线为主交通道路，场地周边设置环形水井，四条道路跨越水面连接进入场内；南北两侧设置观众步行通道，通过大坡道直接进入二层集散大平台，东西两侧为特殊人群和车辆设置可直达首层建筑功能区域；首层是用环形交通廊串联，通过各自独立的室内楼梯、电梯到达目标区域，有效区分不同使用人群的路线，在交通路线设计过程中使用Fuzor模拟残疾人士的行进路线，对道路的舒适性进行调整优化。

作为中国对外援助最大的体育场设计容纳6万人同时观看，在南北两侧预留5000座临时席位，体育场为不同角色人群设计了观赛区域，借助VR设备对看台不同区域位置的视觉效果进行沉浸式对比体验，以解决区域的划分难题，分别在低、中、高区看台设置普通观众座席，西部看台设置贵宾席、媒体席以及运动员席，保障所有人的最佳观看视觉效果。

为满足赛事支持功能的要求，借助BIM技术对赛事配套用房等多个房间结合交通流程平面进行综合布置，根据运动员、普通观众、特殊人群的行进路线合理划分区域分布情况。

作为具备举办洲际体育赛事资格的特级体育场，借助BIM技术对功能房间的合理布置以保障赛事效率。以首层环形走廊为交通核心，西区根据运动员进场路线设置赛事功能房间，南北两侧设置不同队伍的隔离训练区域及设备支持房间。

为进一步拓展体育场的使用功能需求，在普通观众的进出主要通道两侧设置商业区和市民活动中心，使用专业软件对看台结构进行人流模拟，保障建筑的疏散效率。

对大场景进行排布设计，在Revit内部对室内各房间进行实时渲染，选取各区域30多个典型房间，覆盖所有重点房间型号进行无死角优化，表达设计效果。

金属幕墙外轮廓决定了整座体育场的外观，设计融入了柬埔寨国花隆都花元素，通过Rhino对金属面板的孔隙率进行优化，以确定最终效果。

大场地的灯光布置以及索塔结构、环梁、环柱结构、灯光温度设计均通过BIM软件的渲染，达到设计成果的预知，帮助方案的最终确定。

项目对其他复杂结构进行深化设计，以统一的参数化模型进行交接，保障设计工作的连续性。

体育场的索塔结构在Rhino中进行外轮廓的形态创建及调整，使用Dynamo插件建立精确化参数模型，确定索塔结构造型，深化设计团队对索塔结构使用Abaqus进行网格划分，逐施工段分析，为施工措施选型，优化机械配置。由于塔身结构最大外倾27米，外轮廓形状及弧度持续变化，使用3D打印模型辅助感知结构形态，控制施工过程中过大的形变，设计了刚支撑塔，作为变形控制结构兼做竖向的综合垂直运输通道。

为节约高昂的施工措施费用，项目通过Revit及AutoCAD为索塔结构精心设计出一套造型木模具专利体系，极大降低施工成本。

屋面罩棚结构的形状设计是整个项目的难点，首先使用CFD对场地进行风环境分析，选定最优的受力形态，保障通风的舒适程度。以Revit中提取的线性模型为基准作为ANSYS结构分析模型，分析结构成型和控制过程。此项目针对新型屋面结构成型困难，形态控制等难题与浙江大学合作制作1:15模型，模拟罩棚的张拉过程，通过DH3816N数据采集系统获取受力参数，与ANSYS对比进行全过程分析验算，依据3DMAX预演成型施工过程，总结出一套柔性斜拉索桁罩棚结构形态控制综合施工技术，为本工程罩棚结构的施工提供了强有力的技术支撑。

通过对看台区域的模型深化设计，最终优化出7208块预制看台板，整理出预制看台族286个，并利用NavisWorks进行碰撞检查，优化碰撞问题并生成施工图。将286个深化模型根据截面形态对比，对相似造型的模具进行成组设计，从而设计出L型双面调节，T型三面调节，U型多面调节等系列可调整式钢模具，仅需46套即可完成全部7208块看台板的生产需求。基于BIM模型生成NC文件，输入数控机床实现精准自动加工。

为控制环梁、环柱施工过程中的过大变形，原计划需投入惊人的7000吨脚手架进行支撑，且整体施工完成前无法拆除。对脚手架进行优化，网格划分环梁、环柱等结构逐级试算不同施工段稳定性，确定了五柱四跨为流水段，结合临时支撑结构体系，架体循环使用14次，通过模拟方案验证可行性，节约脚手架4100吨。

项目设计全过程完全应用信息化模型思维，借助BIM软件及设备，精准实现设计意图、概念设计与详图深化设计。通过BIM信息交流，保障设计信息传递的精准性，且结合施工现场考虑方案的优化及升级，极大降低施工成本。项目团队也将进一步拓展运维交接运用，利用BIM手段协助打造援外工程标杆，推动中国标准的国际化进程。