國家游泳中心冬奧會冰壺場館改造項目BIM應用案例

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項目概況

1、項目基本信息

國家游泳中心冬奧會冰壺場館改造項目”冰立方”位于北京市朝陽區奧林匹克公園內，作為2022年冬奧會，冬殘奧會冰壺比賽場館，同時又是2008年夏奧室內水上項目場館. 本次改造由中建一局集團建設發展有限公司承擔。

“雙奧場館”改造新增“冰”的功能涉及獨立制冰系統、除濕系統、比賽照明系統、配電等各系統滿足冬奧會冰壺賽事的需求。通過環境改造及“冰”的系統調試。“水立方”將變身“冰壺場館”造就“雙奧場館”，雙態可轉換是業界首次嘗試與創新。

項目亮點：

（1）冬奧會歷史上最大體量的冰壺場館

（2）2022冬奧會冰壺比賽場館(雙奧場館)

（3）世界上唯一一個水上運動項目和冰上運動項目可自由轉換的雙奧場館

（4）世界上唯一一個在臨時冰面上進行冬奧會冰壺比賽的場館。

雙奧場館”“冰”與“水”效果圖

水立方是中建一局集團建設發展有限公司全生命周期服務的典范。

2、項目難點

（1）冰水轉換：支撐體系精度要求高,混凝土板尺寸、預埋件、預留孔允許偏差、面層高差局部控制,整體高差控制均在毫米級。同時要求支撐結構可多次拆裝轉換,制冰排管隨支撐結構拆裝一同轉換，便于存儲。“冰水轉換”屬于首次提出。

（2）環境轉換：因主場館條件限制無法對全場館進行溫濕度控制，需要對比賽大廳溫濕度進行3分區，3分層控制，控制難度極大。冰面區域溫濕控制采用兩套送風方式，實現冰面極低風速，均勻送風，也可實現冰場上方送風，以符合WCF場地要求。將場館從高溫高濕狀態轉換成適用冰壺比賽的低溫低濕環境，屬于首次嘗試，國外內尚無案例。

（3）不停業改造：業主要求主場館部分區域對外營業，現有辦公場所等正常使用，各機電系統正常運行。場館內改造區、運營區需要統籌考慮隔離設置邊界，共盈為目標，安全第一。本次改造同其它改造工程（全部拆除內部設施）存在巨大差異，在保持機電系統正常運行同時完成局部機電系統的改造升級是對系統掌握及施工策劃改造施工組織的重大考驗。

（4）賽場監控系統：需要對比賽大廳制冰系統、除濕系統、冰面溫度、風速、含濕量各類狀態進行監視，對設備進行聯動調控。

（5）智慧運維：要對各種被控設備，部件在運維平臺上查看狀態等內容，還需要納入票務，各層各區人流監測等內容均需要后期進行處理及接入平臺。

（6）計劃組織：改造區域分布在B2~屋面，涉及建筑、結構、防水、膜維修、機電、各機房、各功能房，各區域，約70個獨立施工區，約50000m2改造面積，非常分散，施工內容零碎。

計劃跟蹤由于施工區分散，施工計劃多項齊頭并進、物料計劃與運輸、勞動力需求等問題較新建工程突出。需要借助輔助手段，梳理人、機、料，計劃完成情況，對項目效率有整體提升。

（7）雙奧運特點（綠色辦奧運、節儉辦奧運）：新舊系統管線結合，實現新功能，利用原有管線做為新系統接口及舊管線避讓拆改，是對現有空間，現有系統的充分利用，重點在于如何新舊結合，充分利用現有條件。

冬奧臨時設施賽后將進行功能改造,服務廣大市民，節約國有資產，因此從設計、加工、施工、重復利用全過程考慮綠色辦奧運、節儉辦奧運。

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應用目標

1、本項目采用BIM5D協同管理平臺，可將現場施工進度、質量安全管控、物資進場記錄以及危險源巡視、資料協同共享等模塊納入平臺統一管理、進行數據分析。

采用協筑云平臺，進行BIM模型可視化技術交底、無紙化交底、相關業務線上驗收等應用，提高現場管理水平、節約項目溝通成本等目的。

2、利用BIM技術的優勢，針對項目難點進行定點應用、從而使BIM技術服務項目、有針對性的解決項目問題。如使用BIM技術對管線深化設計、復核計算、模擬調試等以滿足現場使用功能及設計要求。

3、應用BIM模型變更管理，進行原水立方模型與改造后模型進行模型對比，管理變更部位和查看變更工程量。同時通過對工序的把控實現材料有序進場的控制，避免因材料導致項目進度。

4、培養項目BIM應用人員，以BIM中心骨干帶動項目全員應用

5、爭創各類有關BIM獎項，現已立項北京市BIM應用示范工程。

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應用策略

1、全過程進行BIM技術解決問題，堅持解決問題為導向，利用BIM技術進行驗證與優化。

2、項目經理掛帥、骨干人員帶領全員應用。日應用、夜學習、周總結。

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BIM應用方案

1.應用內容

（1）快速轉換：基于BIM技術解決冰水快速轉換，結構轉換，環境轉換，制冰系統轉換，利用問題導向機制，以BIM應用技術組合應用實現精度控制、構件數字式加工，裝配式，模擬，物料管理，方案驗證等內容。

（2）施工模擬、可視化交底：通過對比賽大廳相關專業的BIM仿真施工工藝模擬解決約FOP區施工工序合理組織的問題；利用BIM模型進行可視化交底解決至少5類節點可視化、至少3次轉換，每次各專業合計不少于50人的無紙化技術交底問題，最終實現快速轉換的預期。

（3）不停業改造：根據總控計劃利用BIM技術模擬建議,檢查計劃的合理性,對不合理的列項內容及時間進行調整,形成符合項目施工情況的總控計劃。利用BIM技術分析系統隔離與最優接入位置，采用模型對比分析現狀與改造間的差異，工程師專業判斷，確定隔離與接入位置。利用模型對施工區與運營區進行劃分，各專業統籌考慮。

（5）重要節點深化及物資管理：利用Teklar軟件創建泳池鋼結構架體BIM模型，并提取材料用量，導出各構件清單表，并聯合物資部，制定材料控制量與節點，編制材料采購計劃與進場計劃。

2、應用準備

（1）組織架構

（2）人員BIM職責

（3）軟硬件環境

3、應用實施過程

（1）BIM模型集成應用

通過BIM模型全專業集成，提前發現各專業間設計不合理、設計表達不清晰、易造成后期變更返工等“錯漏碰缺”的問題。

BIM團隊與設計方協調設計結果，調整BIM模型，依據最終版BIM模型出具施工設計圖，經設計院審核蓋章，成為設計藍圖，用于現場施工。

BIM模型集成應用

（2）進度施工模擬

進度施工模擬包含了人、材、機等資源信息，施工前進行可視化施工模擬，對施工的組織和安排、材料的供應關系以及資金等提前進行溝通和協商。施工模擬階段，自動根據資源和工期要求，合理分析計劃的準確性從而保證計劃合理開展。

（3）進度精細化管理

通過系統建立計劃管控體系，使總、月、周計劃達到三級聯動。現場施工員通過移動端領取自己所負責區域的施工任務，通過移動端實時反饋現場進度信息、作業人數信息、材料使用信息等，積累數據形成看板，管理層通過網頁端實時掌握現場進度，通過數字化管理為決策提供數據支撐。

計劃管控體系建立

（4）質量、安全管理

質量、安全信息化管理，實現“過程管理，管理留痕”，隱患整改自動流轉通知責任人，現場發現嚴重或緊要隱患時自動通知相關領導，隱患還會自動關聯對應的規范及整改要求，第一時間消除嚴重隱患，完成管理閉環。

（5）平臺上會應用

通過廣聯達數字項目平臺手機端與網頁端的聯動，直接從網頁端生產管理系中提取信息，將本周的進度、質量、安全進行匯總，針對性的召開生產例會，制定措施。實現數字化周會、無紙化辦公。

（6）創新類應用

A、冰水轉換：通過對支撐結構、環境轉換、制冰系統三大關鍵，進行全方位的”快“字問題解決方式，每個系統應用不同的BIM技術或多個技術組合，解決“快”、“準”、“穩”、“冷”、“干”、“清”等問題。

利用BIM仿真施工工藝模擬解決約FOP區施工工序合理組織的問題；利用BIM模型進行可視化交底解決至少5類節點可視化、至少3次轉換，每次各專業合計不少于50人的無紙化技術交底問題，最終實現快速轉換的預期。

B、不停業改造：不停業雙奧場館不同區域的階段性運營需求不同，為保證運營與改造施工同步進行，需通過BIM技術，研究形成局部運營條件下的場館改造施工組織策略。

C、智慧運維：結合BIM模型在運維平臺中，將實時查看室內空氣質量、實時能耗、設備運行狀況、工單處理情況等操作進行可視化關聯處理，降低了后勤管理人員的使用難度

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BIM應用效果總結

1、效果總結

項目前期根據目標需求,進行分析達到目標所需要解決的問題點及可以解決的措施,通過應用技術手段一種或多種組合來實現,簡單化后實現起來較容易,目前已解決快速轉換問題,不停業改造,模型管理。

本項目采用BIM技術應用效果顯著，提升了項目精細化管理水平，有效縮短了工期、降低了成本、提升了工程質量。BIM5D平臺實現了全方位集成控制，達到建筑工程信息化管理，工程質量、安全、綠色施工等閉環管理，大大提高工作效率,減少人員精力占用。

2、方法總結

（1）BIM人才的培養：項目組成BIM應用團隊，搭建相應組織架構，形成BIM項目經理、專業負責人、BIM工程師、項目部管理人員四個項目BIM實施層級。

項目部根據項目現狀及各崗位BIM應用工作需要進行培訓，基本實現項目部管理人員全員參與，已培養項目管理人員22人。

專業負責人、BIM工程師駐場保證項目順利實施，培養應對此類工程類型經驗，項目土建、機電、鋼結構專業負責人3人、BIM工程師7人（土建2人，機電3人，鋼結構2人）經過項目實施能夠更加熟練各自崗位技能。

（2）管理水平提升：通過制定信息化制度，形成信息化標準，提升項目對數據分析的效率，解決了項目信息標準化的問題；

通過BIM可視化與標準化的特性，讓多方在項目內容的理解上更加透徹和一致，讓現場管理人員提前發現可能出現問題的地方和可能需要協調的方面，規避了過程中出現問題造成的損失，解決了項目管理精細化的問題。

（3）社會效益：通過對BIM技術以及其他創新技術的應用，解決施工過程中眾多問題，同時也取得了不少技術應用成果，節約了施工成本、提高各崗位工作效率，獲得了業主單位的認可。

項目多次接待各級單位領導觀摩交流以及國企開放日等活動，使業內外人士了解水立方轉型冰立方的華麗過程，了解國家游泳中心（水立方）如何進行場館綜合利用、賽事舉辦與民眾娛樂休閑結合，給其他相關場館運營起到了借鑒與示范作用。

（編輯：奚雅青）