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2022冬奥会场馆-“冰立方”运用了哪些被动式设计理念?
日期: 2020-07-27
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  不久前,随着最后一方混凝土的浇筑完成,作为2022年北京冬奥会的重要配套工程“冰立方”冰上运动中心顺利封顶,未来它将作为2022年北京冬奥会冰壶项目的比赛场地投入使用。

  细节透露出可持续发展理念


  为了贯彻落实北京2022年冬奥会对场馆建设可持续发展的理念,“冰立方”冰上运动中心将“绿色、智慧、科学、节约的精品工程”要求全方位落到实处。

  

2022冬奥会场馆-“冰立方”运用了哪些被动式设计理念?


  据了解,“冰立方项目运用了“被动式建筑”的设计理念节能的同时,又能有效保证地下场馆的恒温恒湿。同时为保证建设完成后广场景观仍保留完整,冰场地面部分沿用“水立方”原有景观设计理念,设置三个以“水滴”为主题的构筑物作为场馆入口,形成烟囱效应,由此实现冰场的自然通风,再依靠顶板直径为13米的采光井及19根导光管将自然光引入室内,经计算,年节约用电约26000千瓦时。

  

2022冬奥会场馆-“冰立方”运用了哪些被动式设计理念?


  施工方在开工前还特别进行了保护性拆除,最大程度保留南广场的绿色植被、石材铺装,甚至每一块透水砖都进行了编号,以减少对砖块的破坏,方便后续施工结束完整恢复原状。并且赛后“冰立方”将作为公共冰上运动培训和体验中心供群众使用。


  小筑注解:被动式建筑即太阳能建筑,就是通过建筑设计, 使建筑在冬季充分利用太阳辐射热取暖, 尽量减少通过维护结构及通风渗透而造成热损失; 夏季尽量减少因太阳辐射及室内人员设备散热造成的热量,以不使用机械设备为前提,完全依靠加强建筑物的遮挡功能, 通过建筑上的方法, 达到室内环境舒适的目的的环保型建筑。

  项目难点


  1. 工期保证,项目工期共427个日历天,其中由于天气原因需要停工,实际工期时间仅335天。

  2. 多专业协调沟通,施工过程包含结构、建筑、机电、幕墙、钢结构、市政、专业制冰、智慧场馆等14个专业,总承包的协调工作难度较大。

  

2022冬奥会场馆-“冰立方”运用了哪些被动式设计理念?


  3. 异性钢结构优化设计,建筑设计的水滴造型需用8毫米厚的不锈钢进行制作,并且工程对建筑表面的镜面效果要求极高,要求建筑表面实现无缝拼接,同时水滴造型的顶部需设置排水沟,值得一提的是,该项8毫米不锈钢镜面工艺属国内首次尝试。

  4. 机电管线,项目机电管线需与水立方已有管线相接驳,施工期间,水立方为不停业状态。

  5. 制冰系统,冰球场和冰壶场,同一时间有不同的赛事标准,加上制冰系统管道设备复杂,冰面制作工艺复杂且精度要求极高,难度不断增加。

  6. 复杂节点深化,本工程包含超高大跨度劲性钢结构,以及多标高管沟等。

  

2022冬奥会场馆-“冰立方”运用了哪些被动式设计理念?


  BIM在冰立方项目中的应用


  项目自2018年12月26日开工以来,历时近一年。项目总建筑面积为8221.3平方米,地上128.3平方米,地下8093平方米,其内部包含一个1830平方米的标准冰球场和四条45米×5米的标准冰壶赛道,而如此重要的工程项目,BIM应用参与其中,那么BIM在“冰立方”中是如何应用的呢?

  应用内容

  (1)工期保障:运用BIM技术实现施工总控计划最优排布。

  (2)多专业协调沟通:BIM技术提高各专业施工方协调沟通效率,避免沟通带来的偏差。

  (3)安全管理:运用BIM+VR等技术实现现场安全的统一管理。

  (4)异形钢结构深化设计:通过BIM技术建模,提前进行施工方案比选,以最优方案指导施工。

  (5)机电管线:运用3D激光扫描技术与建立二者接驳处、新建场馆的三维模型,基于BIM+MR+AR技术,模拟机电管线排布走向,得出最佳管线安装方案并依此实施。

  (6)制冰系统:运用BIM+AR+MR技术,事先进行制冰工序的预深化设计,总结出最优冰面制作方案并执行。

  (7)复杂节点深化设计:运用BIM+AR技术对复杂节点进行三维模型建立,并对施工人员进行交底。

  

2022冬奥会场馆-“冰立方”运用了哪些被动式设计理念?


  实施过程

  (1)场地布置:建立BIM构件库,事先通过BIM技术进行施工前的场地临建设施模拟,并据实际情况对场地布置、物料堆放及现场环保措施等进行合理优化,实现规范施工。

  (2)CI标准化:根据标准化CI要求,建立相对应的族构件,用所有现场临建所有元素建模形成虚拟临建,并根据临建的BIM模型提取相关信息辅助材料采购和记录。

  (3)方案可视化交底:BIM技术所具备的优势,使方案达到可视化交底,保障项目建设品质的同时,施工效率大大提高。

  (4)基于BIM5D的进度管理:利用Project(一种国际通用的项目管理工具软件)生成进度计划,再将BIM模型与进度计划关联,这样构件便有了时间属性。当工程出现问题,便可通过模型对比实际进度与计划进度的偏差,然后对人员、机械、材料进行纠偏,结合人、材、机等资源供应计划,根据现场实际情况,随时调整,使进度管理精细到每一个构件。

  (5)基于BIM5D的技术管理:设计图纸通过BIM模型进行审核以便及时发现问题,然后反馈给多方,协同调整保障工程质量和进度。

  (6)基于BIM5D的质量、安全管理:现场施工过程中,项目管理人员发现问题可直接拍照并通过移动端直接发送给指定负责人,安全监督部门再通过BIM 5D平台生成整改通知单,形成管理闭环。同时项目管理人员可通过移动端对整改结果进行查看,使工程质量更有保障。施工前还可以对现场重大危险源进行公示,尽可能的模拟可能发生的紧急情况,做好预案,确保安全生产。

  小筑注解:BIM5D——在创建BIM信息模型时,可以向不同组件添加调度数据,为项目生成准确的程序数据,这就是所谓的四维BIM,下一步是从信息模型的组件中产生精确的成本估算,这个过程称为BIM5D。

  BIM应用效果总结

  “冰立方”通过运用BIM技术对机电管线、结构主体、建筑主体、基坑土方开挖、技术方案交底等进行三维施工模拟,实现了机电与结构的合理排布,优化方案增强了工程施工、管理效率。项目中应用的数字一体化生产管理平台,保证了三方项目信息共享,极大提高了三方沟通效率,对比传统方式,BIM技术的使用一定程度上保障了“冰立方”项目的顺利进行。

  2019年是BIM快速发展的一年,各重要建设项目中都出现了它的身影。2019也是小筑教育快速发展的一年,今年“小筑教育,学员破万”了,未来小筑教育还将不断前行,为建工新技术的普及献出微薄之力。

  来源 | 一起学BIM


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