场馆类BIM应用-场馆类BIM应用
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屋盖采用活动开启式，开 启面积12350m2，是国
内目前可开启面积最大 的开闭式体育场；
可改造为展厅，设置标准 展位单元1116个，周边 设会展登录厅、会议中心 及会展办公等用房。为国 内第三个大ຫໍສະໝຸດ Baidu开和屋顶的 体育场。
工程概况（体育场）
工程概况（体育馆）
体育馆总建筑面积 17100m2 ，建筑高度 27m；
数据库在BIM中的应用
数
据 库
BIM 数据库
内
容
节 节点坐标、连接杆件数量、连接杆件号、 点 约束状况、节点形式；
形
数
杆 各节点号、节点坐标、截面形式、截面参数、
据
件 材料、杆间荷载、约束条件；
库
面 各节点号、节点坐标、截面形式、截面参数、 材料、面荷载、约束条件；
所在地区，场地类别，建筑安全等级，建筑防火 总信息库 等级，抗震等级，地震信息，风荷载信息…
NO
修改优化原则
基于数据库的钢结构优化设计流程图
基于数据库的钢结构优化设计
体育场前期主拱方案 体育场主拱最终方案
第一轮：用钢量23000吨;
第二轮：抬高主桁架拱高，用钢量优
化至12000吨，建筑师认为拱高过
高;
第三轮：拱高改回第一轮方案，优化
结构体系，用钢量13000吨，建筑
师认为拱高适合。但固定屋盖位移偏 大，对活动屋盖的行走不利。
第四轮：增加主要构件截面，适当提
高拱的高度，用钢量控制在13000 吨，且固定屋盖位移满足要求。
Navisworks碰撞检查
原方案：单根较粗钢棒
改为8根细钢棒
建筑师对主桁架下弦钢棒较粗提出意见； 修改成拉索方案，但施工单位认为索预张力过大。 经与建筑师协商后改为并两排共8根细钢棒方案。
Navisworks碰撞检查
• ABAQUS
– 大震弹塑性分析，极限承载力分析
• FLUENT
– 数值风洞模拟，温度场模拟
• RAYNOISE
– 声学分析
• Tekla
– 施工深化模型
• 自主开发程序
– STrans （结构转换程序） – SOpt（钢结构优化程序） – 风致振动分析程序 – 节点校核程序
参数化设计
体育场钢屋盖结构体系
BIM应用价值
• 本项目实现了数据库与十余个分析软件的双向对接。 • 应用BIM技术实现了节点参数化设计。 • 本工程为建筑师提供包含所有节点在内的可视化模型，加强了
与建筑专业的配合，使得结构满足建筑师造型要求。
• 利用BIM技术进行结构优化设计，用钢量从23000吨降至13000吨。 • 利用BIM技术加快了设计进程，从初设到施工图总共3个月。
以数据库为核心 • 以信息交互为基石
绍兴体育中心BIM
北京市建筑设计研究院
项目议题
• 工程概况 • BIM技术应用概述 • 参数化设计 • 数据库在BIM中的应用 • Navisworks碰撞检查 • 基于数据库的钢结构优化设计 • 基于数据库的参数化节点设计 • 基于数据库绿色建筑及结构性能分析 • 可视化模型创建（运动模拟，漫游） • BIM指导施工图 • Tekla辅助施工深化模型
• AutoDesk Navisworks
– 碰撞校核
• Rhino/Grasshopper
– 参数化建模
• CATIA / Digital Project
– 钢结构节点的二次开发 – 钢结构三维实体模型的建立 – 复杂钢结构连接节点施工图生成
• MIDAS
– 钢结构优化
– 统计经济指标（用钢量）
– 节点有限元分析
利用Rhino/Grasshopper，对建筑外皮、 屋盖结构几何体系实现参数化生成和控制。
数据库在BIM中的应用
建筑
Revit Ecotect Rhino/GH CAITA/DP Fluent…
MEP
Revit
BIM 数据库
经济
结构
Revit CAITA/DP
YJK SAP/MIDAS ABAQUS…
工程概况
绍兴体育会展中心 位于绍兴市西北的 柯北新城。
总建筑面积14.37万 平方米，包括体育 场、体育馆等设施， 集业余训练、体育 比赛、大型文艺演 出、全民健身于一 体，室外广场可同 时承接大型集会及 娱乐等功能。
工程概况（体育场）
体育场总建筑面积 77500m2 ，观众座位 40000席；
使用的软件
软件应用
• AutoDesk Revit Archtecture
– 建筑BIM模型 – 建筑施工图
• AutoDesk Revit Structure
– 结构BIM模型 – 结构施工图
• AutoDesk Revit MEP
– 设备机电BIM模型
• AutoDesk Ecotect
– 日照分析、能量分析
经Navisworks检测有碰撞
最终方案单排4根钢棒
经Navisworks碰撞检测，部分钢棒与其它杆件有碰撞现象。 与建筑师协商，最终定为单排4根细钢棒的方案。
基于数据库的参数化节点设计
• 问题：
– 之前所有的节点都详图公司来制作，建筑师无法提前看到，在节点做出 来之后，往往无法满足建筑师的美学要求。
节 点
各工况位移
态
数 据
杆 件
各工况内力
库
面 各工况内力
基于数据库的钢结构优化设计
修补 改充 形态 数数 据据
库
建筑参数化设计
BIM数据库
补充荷载 MIDAS分析模型，得到内力
确定优化原则 调用钢结构截面优化程序
获得经济指标
可视化BIM模型
各专业评估 YES
施工图
修 改 参 数
NO
结束
YES
各专业评估
其它
本项目建立了BIM数据库，并利用自编程序接口，实现了多个软件间 数据的双向对接。
数据库在BIM中的应用
• SQLite数据库管理系统 – 一款轻型的数据库； – 遵守ACID的关联式数 据库管理系统； – 设计目标是嵌入式的； – 占用资源非常低； – 能够跟很多程序语言相 结合（Tcl、C++、C#、 PHP、Java等）； – 处理速度比MySQL、 PostgreSQL这两款著 名的数据库管理系统都 快。
整体造型为椭圆球体， 体育馆屋盖部分采用弦 支穹顶；
屋盖平面为椭圆形。 长轴：126m 短轴：86m 矢高：7m 矢跨比：1/12.3
项目难点
• 设计周期短，从初设到施
工图完成共3个月；
• 体育场可开启屋盖面积大，
共12350m2；
• 甲方经济型要求，体育场 钢屋盖不超过
300Kg/m2；
• 目前各软件间通常无法实 现数据的无缝连接，导致 大量不必要的重复工作。
内目前可开启面积最大 的开闭式体育场；
可改造为展厅，设置标准 展位单元1116个，周边 设会展登录厅、会议中心 及会展办公等用房。为国 内第三个大ຫໍສະໝຸດ Baidu开和屋顶的 体育场。
工程概况（体育场）
工程概况（体育馆）
体育馆总建筑面积 17100m2 ，建筑高度 27m；
数据库在BIM中的应用
数
据 库
BIM 数据库
内
容
节 节点坐标、连接杆件数量、连接杆件号、 点 约束状况、节点形式；
形
数
杆 各节点号、节点坐标、截面形式、截面参数、
据
件 材料、杆间荷载、约束条件；
库
面 各节点号、节点坐标、截面形式、截面参数、 材料、面荷载、约束条件；
所在地区，场地类别，建筑安全等级，建筑防火 总信息库 等级，抗震等级，地震信息，风荷载信息…
NO
修改优化原则
基于数据库的钢结构优化设计流程图
基于数据库的钢结构优化设计
体育场前期主拱方案 体育场主拱最终方案
第一轮：用钢量23000吨;
第二轮：抬高主桁架拱高，用钢量优
化至12000吨，建筑师认为拱高过
高;
第三轮：拱高改回第一轮方案，优化
结构体系，用钢量13000吨，建筑
师认为拱高适合。但固定屋盖位移偏 大，对活动屋盖的行走不利。
第四轮：增加主要构件截面，适当提
高拱的高度，用钢量控制在13000 吨，且固定屋盖位移满足要求。
Navisworks碰撞检查
原方案：单根较粗钢棒
改为8根细钢棒
建筑师对主桁架下弦钢棒较粗提出意见； 修改成拉索方案，但施工单位认为索预张力过大。 经与建筑师协商后改为并两排共8根细钢棒方案。
Navisworks碰撞检查
• ABAQUS
– 大震弹塑性分析，极限承载力分析
• FLUENT
– 数值风洞模拟，温度场模拟
• RAYNOISE
– 声学分析
• Tekla
– 施工深化模型
• 自主开发程序
– STrans （结构转换程序） – SOpt（钢结构优化程序） – 风致振动分析程序 – 节点校核程序
参数化设计
体育场钢屋盖结构体系
BIM应用价值
• 本项目实现了数据库与十余个分析软件的双向对接。 • 应用BIM技术实现了节点参数化设计。 • 本工程为建筑师提供包含所有节点在内的可视化模型，加强了
与建筑专业的配合，使得结构满足建筑师造型要求。
• 利用BIM技术进行结构优化设计，用钢量从23000吨降至13000吨。 • 利用BIM技术加快了设计进程，从初设到施工图总共3个月。
以数据库为核心 • 以信息交互为基石
绍兴体育中心BIM
北京市建筑设计研究院
项目议题
• 工程概况 • BIM技术应用概述 • 参数化设计 • 数据库在BIM中的应用 • Navisworks碰撞检查 • 基于数据库的钢结构优化设计 • 基于数据库的参数化节点设计 • 基于数据库绿色建筑及结构性能分析 • 可视化模型创建（运动模拟，漫游） • BIM指导施工图 • Tekla辅助施工深化模型
• AutoDesk Navisworks
– 碰撞校核
• Rhino/Grasshopper
– 参数化建模
• CATIA / Digital Project
– 钢结构节点的二次开发 – 钢结构三维实体模型的建立 – 复杂钢结构连接节点施工图生成
• MIDAS
– 钢结构优化
– 统计经济指标（用钢量）
– 节点有限元分析
利用Rhino/Grasshopper，对建筑外皮、 屋盖结构几何体系实现参数化生成和控制。
数据库在BIM中的应用
建筑
Revit Ecotect Rhino/GH CAITA/DP Fluent…
MEP
Revit
BIM 数据库
经济
结构
Revit CAITA/DP
YJK SAP/MIDAS ABAQUS…
工程概况
绍兴体育会展中心 位于绍兴市西北的 柯北新城。
总建筑面积14.37万 平方米，包括体育 场、体育馆等设施， 集业余训练、体育 比赛、大型文艺演 出、全民健身于一 体，室外广场可同 时承接大型集会及 娱乐等功能。
工程概况（体育场）
体育场总建筑面积 77500m2 ，观众座位 40000席；
使用的软件
软件应用
• AutoDesk Revit Archtecture
– 建筑BIM模型 – 建筑施工图
• AutoDesk Revit Structure
– 结构BIM模型 – 结构施工图
• AutoDesk Revit MEP
– 设备机电BIM模型
• AutoDesk Ecotect
– 日照分析、能量分析
经Navisworks检测有碰撞
最终方案单排4根钢棒
经Navisworks碰撞检测，部分钢棒与其它杆件有碰撞现象。 与建筑师协商，最终定为单排4根细钢棒的方案。
基于数据库的参数化节点设计
• 问题：
– 之前所有的节点都详图公司来制作，建筑师无法提前看到，在节点做出 来之后，往往无法满足建筑师的美学要求。
节 点
各工况位移
态
数 据
杆 件
各工况内力
库
面 各工况内力
基于数据库的钢结构优化设计
修补 改充 形态 数数 据据
库
建筑参数化设计
BIM数据库
补充荷载 MIDAS分析模型，得到内力
确定优化原则 调用钢结构截面优化程序
获得经济指标
可视化BIM模型
各专业评估 YES
施工图
修 改 参 数
NO
结束
YES
各专业评估
其它
本项目建立了BIM数据库，并利用自编程序接口，实现了多个软件间 数据的双向对接。
数据库在BIM中的应用
• SQLite数据库管理系统 – 一款轻型的数据库； – 遵守ACID的关联式数 据库管理系统； – 设计目标是嵌入式的； – 占用资源非常低； – 能够跟很多程序语言相 结合（Tcl、C++、C#、 PHP、Java等）； – 处理速度比MySQL、 PostgreSQL这两款著 名的数据库管理系统都 快。
整体造型为椭圆球体， 体育馆屋盖部分采用弦 支穹顶；
屋盖平面为椭圆形。 长轴：126m 短轴：86m 矢高：7m 矢跨比：1/12.3
项目难点
• 设计周期短，从初设到施
工图完成共3个月；
• 体育场可开启屋盖面积大，
共12350m2；
• 甲方经济型要求，体育场 钢屋盖不超过
300Kg/m2；
• 目前各软件间通常无法实 现数据的无缝连接，导致 大量不必要的重复工作。