杭州奧體中心主體育場:白蓮花盛開錢塘江邊

主體育場效果圖

　　NBBJ建筑公司與CCDI設計集團共同組成的設計聯合體在杭州奧體項目上將有機形態推向極致，主體育場的造型源自錢塘江沿岸的冠狀植被“白蓮花”，而內部的紅色看臺恰似花蕊。建筑師希望將花瓣狀的外表皮分解成一系列相互聯系但又不盡相似的部分，在提供自然通風的同時，尋求一種文脈上的呼應……

　　“一江春水穿城過，江河湖山在城中”，在城市格局日新月異的今天，杭州正由西湖時代向錢塘時代發展，杭州奧體博覽城主體育場也應運而生，帶動周邊的發展。項目以其獨具特色的造型，為人們描述了一個建筑未來發展的格局。

　　杭州奧體博覽城主體育場區位于錢塘江與七甲河交匯處南側，規劃建筑面積22.9萬平方米，可舉辦洲際性、全國性綜合運動會及國際田徑、足球比賽，擁有觀眾固定坐席8萬個。該場館以優雅又富有張力的花瓣外形為表現形式，正是活力動感與華貴美麗的完美結合，其造型取意于杭州絲綢紋理與紡織體系，建筑體態源于錢塘水的動態，似花非花，如夢如幻。

　　構造異型建筑

　　杭州奧體博覽城主體育場可謂將有機形態推向了極致，造型源自錢塘江沿岸的冠狀植被“白蓮花”，而內部的紅色看臺恰似花蕊。建筑師希望將花瓣狀的外表皮分解成一系列相互聯系但又不盡相似的部分，在提供自然通風的同時，尋求一種文脈上的呼應。在技術手段上，建筑師和結構工程師采用開孔金屬板結合纖細鋼桿件的建構體系，并通過覆蓋ETFE膜來實現江南絲綢般的編織肌理感，讓建筑體態更為輕柔，以求達到“蓮之出淤泥而不染，濯清漣而不妖”的奇而不怪、艷而不俗的效果。建筑師通過grasshopper在Rhino中搭建建筑外輪廓模型以展示體育場方案，通過Revit進行合并，為后續的形體推敲、方案深入設計、建筑性能化模擬等工作提供了基礎的參數模型。

杭州奧體中心主體育場網架結構細部圖

　　從概念復雜的蓮花形狀的草圖到采用參數化設計形成不規則的立體形態，建筑師會先將草圖勾畫出來，繼而討論該草圖方案的可行性，并搭建一個初期形狀，之后設計師會針對這個模型反復商榷，這一切都是基于BIM進行的分析與研究，直接在電腦上操作，增加了很多靈動性。而按照傳統的工作方式，一旦方案發生改變，工作量和難度也會隨之增加。

　　簡潔的花瓣單元成為整個造型設計的母題，是杭州奧體博覽城奧體中心的重要組成部分。就花瓣的曲面而言，單純二維軟件很難表達出設計師的想法，而通過參數化設計搭建BIM模型并推敲，可快速尋找到最佳方案。在原有方案20片形態的基礎上，設計師用縮小單一花瓣尺度的做法分別調整出由24片、28片、32片花瓣組成的體育場造型。經過對這幾種方案的三維模型對比，建筑師最終選擇28片花體構成的體育場造型。BIM模型能夠快速地幫助設計師繪出各專業剖面圖，以提高設計師的繪圖效率。搭建好的Revit  Architecture模型，使設計師能很清楚地看到建筑各專業具體的位置關系。

　　BIM技術應用

　　針對杭州奧體博覽城主體育場這一形態結構如此復雜的異型建筑，如何尋找到最適合的搭建方案是項目要點。整個建筑形態能夠得以完美展現，BIM功不可沒。“很多異型建筑的搭建都需要設計師先尋找規律，找到一個可以定義的體量，但該場館是不能定義的，設計師只能定義邊界，用一段段弧線生成邊界，由邊界生成面。它不是完全規則的，這種邊界到底好不好看，就仰賴建筑師的感覺了，”設計師坦承。在參數化設計里需要對建造邊界的點進行控制，設計師通過更改坐標，生成自認為合適的形態，可以隨意調整花瓣的組數，并快速看到效果。可以說，從草圖到最后BIM的實現，BIM技術使設計師完美地捕捉到了設計靈感。

建筑軸網三維視圖

　　在杭州奧體博覽城主體育場項目中，基于各專業之間復雜的配合，CCDI的BIM團隊同樣起到了很大的作用。基于BIM的聲學計算機模擬分析和風環境研究，尤其是在結構荷載方面，常規的結構模型是形狀規則的，而杭州奧體博覽城主體育場結構比較特別，尤其在花瓣的根部更為突出，因它支撐著整個外殼，所以就荷載分析、計算方面更為重要，而采用BIM易于實現結構專業所有模型，也為其他專業做好鋪墊。此外，結構、網架模型也是通過BIM的Revit Structure軟件中的插件搭建的。

　　機電專業管線也是各項目的重要組成部分，因此專業間的碰撞也是在所難免的。杭州奧體這類規模化項目，機電專業碰撞更為明顯。根據設計流程，在建筑與結構專業完成后，機電各專業才可布置管線。在目前階段，各設計師依舊采用二維的模式進行管線布置，即使有了之前的建筑與結構的信息數據，還是無法避免專業間的碰撞。而通過搭建MEP模型，設計師可以輕松地觀察其與本專業模型之間的碰撞關系。暖通專業風管較為復雜，給排水專業也有無壓、有壓、重力管道之分，通過搭建三維BIM模型，設計者可以看到暖通風管與結構模型之間地的碰撞關系，更可以一目了然發現給排水管道與結構模型之間的碰撞關系，為優化設計和指導施工提供參考信息。采用BIM的Revit MEP軟件搭建機電專業模型，能夠發現機電專業間的管線碰撞關系，因此提高了設計效率。