“文化粮仓”又斩获一项全球BIM最高奖项

近日，Autodesk University 2023在美国拉斯维加斯圆满落幕，全球知名建筑、施工、制造、传媒娱乐等相关企业、机构的行业精英集聚一堂，共同见证“Autodesk设计与制造大奖（2023 Autodesk Design and Make Awards）”的诞生，共同探讨数字化浪潮下的技术新风向。北京艺术中心工程在设计与施工技术先进性、智能建造水平、建筑节能、环保、低碳等方面的综合评审下，脱颖而出，斩获2023 Autodesk Design and Make Awards“Geo Outstanding Recognition”大奖，也是大赛全面升级后，国内成绩零的突破。     

11月23日，北京建工集团有限责任公司和北京市建筑设计研究院有限公司作为获奖单位，联合欧特克软件 ( 中国 ) 有限公司 、北京城市副中心投资建设集团有限公司、国家大剧院举办发布会，共同宣布获奖情况。  

Autodesk Design & Make Awards国际大赛的前身是全球 AEC Excellent Award（全球工程建设行业卓越大奖），已有十余年的历史，是工程数字化领域全球最具影响力的国际奖项之一，每年均有大量来自不同国家的行业顶尖团队和项目参赛，并最终由行业领军专家组成的评委团队评审出各子类别奖项中的唯一大奖，获奖项目和企业也获得了来自全球同行的高度认可和祝贺。截至目前来自中国历届申报的项目已累计近 500个，这一奖项也逐渐成为国内建设企业走出去、展现科技水平的重要平台。此次2023 Autodesk Design and Make Awards国际大奖，是由北京建工集团有限责任公司和北京市建筑设计研究院联合申报，此届来自全球35个不同国家，300多个顶级项目参与评比，经过来自全球的业内专家评审，工程建设行业在全球范围内最终仅推选出9个项目获得不同类别的大奖。本次获奖，是国内在大赛全面升级后的成绩突破，充分体现了本项目在工程建设领域数字化、自动化与智能建造创新、创效方面的国际先进性，生动诠释了中国工程建设行业对创新和匠心的不断追求，是国有企业数字化转型的重要成果，也是建造大国技术实力的证明。  

北京艺术中心工程位于北京城市副中心大运河畔，是一座由戏剧院、歌剧院、音乐厅、森林剧场组成的特大型剧场，它以“文化粮仓”为设计理念，意在再次唤醒世界最大、最古老的运河岸边往昔的繁华盛景。项目由北投集团精心统筹和组织实施，由北京建院精心设计、北京建工倾力打造完成，是北京“文化中心”和“国际交往中心”的重要组成之一，更是有着高速度、高质量、高标准的建设要求。剧院建筑又是国际公认的高建造难度公共建筑，基于其声学标准高、楼中楼结构复杂、舞台工艺与多专业综合深化难度大的特点，项目在建设伊始就制定了全专业、全要素、全过程BIM+智能建造应用目标，并励志全面实现数字交付，打造出一座智慧剧院。  

鸟瞰效果图

北京艺术中心最抓人眼球的，就是外檐在阳光下呈现出美轮美奂的光影变化的“大幕拉开”的灵动意象，其设计灵感来源于通州古粮仓和运送物资的船舶，这些极具动感的曲面造型和屋顶轮廓，既是对于古粮仓建筑屋面曲线的写意勾勒，也抽象地再现了古运河上运输船只扬帆启航的盛况。而“大幕拉开”的效果，是靠跨度超过155米的单层曲面钢网壳的完美落架和4134块不同的三角形幕墙单元严丝合缝拼接实现的。  

北侧人视效果图

北京建院设计团队通过参数化设计，运用模型优化双曲面屋面造型，控制结构和完成面尺寸，最终使每一榀钢梁的曲率一致、每一个板块曲率一致，大大提高了屋面的有理化程度。外立面利用参数化程序，将所有板块信息统计并整合，使扭曲三角板都拥有唯一性。再通过程序手段实现板块以及龙骨的批量建模和数据提取工作，为材料优化、成品保护、安装定位等工作带来极大便利，有效提高生产与安装工作效率。  

室外剧场效果图

北京建工项目团队基于BIM模型和Tekla模型开展跨专业设计综合协调，基于钢结构深化模型，采用套料系统自动生成材料排版图并直接导入数控切割设备，达到所有零部件100%的数控切割率，加工完成后通过三维扫描还原加工构件实际尺寸，基于激光扫描技术辅助钢结构预拼装，进一步减少实际拼装难度，通过测量机器人、焊接机器人、探伤机器人辅助钢结构现场施工，在全球建筑工程领域首次实现自动控制探伤，实现了钢结构高精度安装，节约用钢量1300余吨。除此之外，在二次结构、幕墙、舞台机械、精装、机电等专业全面开展了面向预制和组装的深化设计，利用BIM模型进行下料及加工，基于虚拟预拼装与B IM 放样技术，确保所有异形构件一次性安装到位，最终完美还原设计方案。  

总平面图

北京艺术中心的顶级声学效果，是灯光、音视频、融媒体、屋面浮筑系统、声学封堵、座椅、隔声门等70项专业系统利用BIM模型不断协同深化设计实现的。各厅堂需要确保观众厅施工形体的精确来控制声线反射和散射。北京建院设计团队利用ODEON软件进行建筑室内声学仿真模拟，模拟、预测、图解观众厅内的声环境，优化声学设计。北京建工在施工过程中，通过激光扫描还原实际结构，更新模拟，并作为精装造型深化和控制依据，避免施工误差造成的声线反射偏差。利用Dynamo进行参数化编程，自动判断管线路由对各房间噪声控制的影响，在管综过程中动态预警……正是通过这些先进的数字化、智能化技术，才呈现出当下的顶级听觉盛宴。  

鸟瞰

此外，在专项设计方面设计团队以Rhino模型为基础，利用STEPS软件，模拟人流疏散，辅助特殊消防设计。利用Rhino模型模拟观众视线，辅助剧场剖面设计。在管综设计方面，设计团队利用Revit软件将建筑、结构、机电各专业模型信息集中反映在设计文件中，着重推敲控制各重点机房、重要空间、夹层空间等位置的管线排布，达到建筑要求的效果，以期确保施工完成后的净高满足设计要求。在机房设计中，进行1:1排布，尽量减小机房空间，将更多空间留给主要功能。  

施工团队将涉及的30多个学科知识，70多个专业系统，超过200家专业供应商系统协同，共同参与到BIM深化设计当中。通过“基于BIM模型的全专业深化设计”“全方位施工组织管理”及“全过程现场综合管理”的智能建造应用，覆盖完成1.4万吨钢结构、60个机电系统的管线综合、116种综合支吊架、8万平方米二次结构、12万平方米幕墙、3.5万平方米金属屋面、1462个房间建筑装饰、230根预应力梁、144个铰支座、419个舞台设备、灯光、音视频，以及融媒体等系统的全专业、全要素的BIM正向深化设计，最终完成78个专业建模，报批图纸4800余张，提资问题2000余条，预估避免返工费500余万元。目前，北京艺术中心工程通过数模分离的工作方式进行BIM数字化交付，形成数字化竣工模型，该模型将用于支撑北京艺术中心未来在碳排放、能源、消防、安防、票务与人流管理等方面的智慧运营管理，让这座剧场真正成为一座智慧剧场。  

在“BIM+智能建造”全过程应用的助力下，北京艺术中心完美亮相在大运河畔，预计12月北京艺术中心正式运营，这座世界级超一流剧场，将丰富京津冀地区人民群众的文化视野和感官体验，也将吸引世界各地的优秀艺术家云集于此，国家大剧院全面开启“一院三址”的发展新格局。音乐跨越国界，文化架起桥梁，北京东望，大幕开启，流淌千年的运河水、拔地而起的新地标在这里共同谱写出古今中外交织的文化华章。作为建设团队、设计团队和施工总承包团队，北投集团、北京建院和北京建工携手共同发挥国有企业在推动高质量发展中的排头兵作用，彰显国企担当。该项目也将为国内企业带来宝贵的建造经验，并推动越来越多的中国企业通过数字化升级创造更大价值。  

下午，在北京艺术中心召开了“国际洞察 数字化与智能建造论坛”。