從北京市建築設計研究院有限公司獲悉，由北京建工和北京建院聯合申報的北京藝術中心工程，日前從來自35個國家的300余個項目中脫穎而出，獲得“Autodesk設計與製造大獎”。這座承載着千年之城歷史文脈的“文化糧倉”，以全專業、全要素、全過程BIM+智慧建造應用為目標，打造全球工程建造科技水準領先的智慧劇院。
全過程BIM+打造“智慧劇院”
據了解，Autodesk設計與製造國際大獎的前身是全球工程建設行業卓越大獎，已有十餘年的歷史，是工程數字化領域全球最具影響力的國際獎項之一，每年均有大量來自不同國家的行業頂尖團隊和項目參賽，並最終由行業領軍專家組成的評委團隊評審出各子類別獎項中的唯一大獎，獲獎項目和企業也獲得了來自全球同行的高度認可。截至目前，來自中國歷屆申報的項目已累計近500個，這一獎項也逐漸成為國內建設企業走出去、展現科技水準的重要平臺。本次獲獎是國內在大賽全面升級後的成績突破，充分體現了北京藝術中心項目在工程建設領域數字化、自動化與智慧建造創新、創效方面的國際先進性，是國有企業數字化轉型的重要成果，也是建造大國技術實力的證明。
北京城市副中心大運河畔的北京藝術中心，是一座由戲劇院、歌劇院、音樂廳、室外劇場組成的綜合演藝中心，它以“文化糧倉”為設計理念，意在再次呈現世界最大、最古老的運河岸邊往昔的繁華盛景。作為北京“文化中心”和“國際交往中心”的重要組成部分，項目有着高速度、高品質、高標準的建設要求。劇院建築是國際公認的高建造難度公共建築，不僅聲學標準高、樓中樓結構複雜，而且舞臺工藝與多專業綜合深化難度大。北京藝術中心在建設伊始就制定了全專業、全要素、全過程BIM+智慧建造應用目標，勵志全面實現數字交付，打造出一座智慧劇院。
陽光下，“文化糧倉”的外檐呈現出美輪美奐的光影變化，“大幕拉開”的靈動意象非常具有視覺衝擊力。其設計靈感來源於通州古糧倉和運送物資的船舶，這些極具動感的曲面造型和屋頂輪廓，既是對於古糧倉建築屋面曲線的寫意勾勒，也抽象地再現了古運河上運輸船隻揚帆啟航的盛況。而“大幕拉開”的效果，是靠跨度超過155米的單層曲面鋼網殼的完美落架和4134塊不同的三角形幕墻單元嚴絲合縫拼接實現的。
在設計上，項目通過參數化設計，運用模型優化雙曲面屋面造型，控制結構和完成面尺寸，最終使每一榀鋼梁的曲率一致、每一個板塊曲率一致，大大提高了屋面的有理化程度。外立面則利用參數化程式，將所有板塊資訊統計並整合，使扭曲三角板都擁有唯一性。再通過程式手段實現板塊以及龍骨的批量建模和數據提取工作，為材料優化、成品保護、安裝定位等工作帶來極大便利，有效提高生産與安裝工作效率。
70項專業系統呈現頂級聽覺盛宴
聲音是一座劇院的靈魂。北京藝術中心的頂級聲學效果，是燈光、音視頻、融媒體、屋面浮築系統、聲學封堵、座椅、隔聲門等70項專業系統利用BIM模型不斷協同深化設計實現的。各廳堂需要確保觀眾廳施工形體的精確來控制聲線反射和散射。設計中，利用ODEON軟體進行建築室內聲學倣真模擬，模擬、預測、圖解觀眾廳內的聲環境，優化聲學設計。施工中則通過鐳射掃描還原實際結構，更新模擬，並作為精裝造型深化和控制依據，避免施工誤差造成的聲線反射偏差。並利用Dynamo進行參數化編程，自動判斷管線路由對各房間噪聲控制的影響，在管綜過程中實現動態預警等，正是通過這些先進的數字化、智慧化技術，才呈現出當下的頂級聽覺盛宴。
此外，在專項設計方面，通過建模模擬人流疏散來輔助特殊消防設計。模擬觀眾視線來輔助劇場剖面設計。在管綜設計方面設計團隊將建築、結構、機電各專業模型資訊集中反映在設計文件中，着重推敲控制各重點機房、重要空間、夾層空間等位置的管線排布，達到建築要求的效果，以期確保施工完成後的凈高滿足設計要求。在機房設計中則進行了1：1排布，將更多空間留給主要功能。
數字化模型支援劇院運營管理
北京藝術中心基於BIM模型和Tekla模型開展跨專業設計綜合協調，基於鋼結構深化模型，採用套料系統自動生成材料排版圖並直接導入數控切割設備，達到所有零部件100%的數控切割率，加工完成後通過三維掃描還原加工構件實際尺寸，基於鐳射掃描技術輔助鋼結構預拼裝，通過測量機器人、焊接機器人、探傷機器人輔助鋼結構現場施工，在全球建築工程領域首次實現自動控制探傷，實現了鋼結構高精度安裝，節約用鋼量1300余噸。除此之外，在二次結構、幕墻、舞臺機械、精裝、機電等專業全面開展了面向預製和組裝的深化設計，利用BIM模型進行下料及加工，基於虛擬預拼裝與BIM放樣技術，確保所有異形構件一次性安裝到位，以還原設計方案。目前，北京藝術中心工程通過數模分離的工作方式進行BIM數字化交付，形成數字化竣工模型，該模型將用於支撐北京藝術中心未來在碳排放、能源、消防、安防、票務與人流管理等方面的智慧運營管理，讓這座劇場真正成為一座智慧劇場。
在“BIM+智慧建造”全過程應用的助力下，北京藝術中心完美亮相在大運河畔，預計2023年底正式運營。這座世界級超一流劇場，將豐富京津冀地區人民群眾的文化視野和感官體驗，也將吸引世界各地的優秀藝術家雲集於此，國家大劇院全面開啟“一院三址”的發展新格局。該項目也將為國內企業帶來寶貴的建造經驗，並推動越來越多的中國企業通過數字化升級創造更大價值。
在“BIM+智慧建造”全過程應用的助力下，北京藝術中心完美亮相在大運河畔，預計2023年底正式運營。
