【BIM大赛获奖案例】南通大剧院

上海市第三届BIM技术应用创新大赛

项目案例奖房建类二等奖

南通大剧院项目是国内第五大城市剧院场所，是弘扬高雅艺术，推动国际文化交流的重要殿堂，由国际建筑大师保罗·安德鲁领衔设计，“琴山珠水”的设计理念， 是保罗·安德鲁在中国的“封笔之作”，形态似协奏的钢琴。项目总建筑面积11.1万平方米，建筑总高57米，其中地上7层，地下2层。拥有歌剧院、音乐厅、戏剧厅、儿童剧场和多功能厅五个主要功能区。其中，歌剧厅观众座椅为1532个，规模位居国内前列，配备有专业大型舞台升降旋转设备，具备接待国家级艺术表演团体演出的条件和能力。音乐厅座椅总数为1185座，观众席采用山谷梯田式结构设计，厅内拥有世界一流的奥利地Rieger管风琴。戏剧厅观众座位为599个，舞台设置主升降台和转台，满足演出特殊需求，进一步助力南通打造“话剧之乡”品牌。儿童剧场为亲子微剧场，共有座位250个，舞台采用伸展式设计。未来，儿童剧场将着力提供艺术教育、艺术培训等服务。多功能厅作为一个灵活多变的空间，场馆内整体舞台可拆卸，座椅系统也可快速回收运转，功能上既可作为演出场地，也可举办各类活动。本工程是面向公众的文化活动平台，文化惠民的开放场所。它的建成将成为南通市的新地标。

项目概况

项目地址：南通市崇川区湖东路

项目投资性质：政府投资

绿色建筑设计标准：绿色建筑三星级

项目类型：公共建筑

BIM技术应用阶段：项目全周期

建设单位：南通市文化广电和旅游局

设计单位：北京市建筑设计研究院有限公司

施工单位：中建安装集团有限公司

南通大剧院项目案例-效果图

BIM应用技术亮点

1、BIM+VR技术

存在问题：剧院类项目机电系统复杂、管线多且密集，安装施工难度大

解决方案：利用BIM管线综合，模块化组装及数字化加工；利用BIM＋VR技术交底，施工区域粘贴VR交底二维码，辅导施工

应用效果：将复杂节点进行直观展现，提高了施工效率和质量，为后期项目创优垫下夯实基础；同时为项目节约工期60余天，节约成本约300万元。

消防泵房与空调机房效果图

冷冻机房效果图

2、三维激光扫描技术

存在问题：结构形式复杂，土建结构施工偏差对其他各专业影响较大。

解决方案：对土建、结构定点扫描，形成点云扫描模型。根据扫描的模型与BIM模型比对，及时调整其他专业模型的准确性。

应用效果：各单位施工前对土建结构进行复核，确保施工下料精度，提高施工效率。

三维激光扫描误差分析图

3、3D打印技术应用

存在问题：屋面异形曲面造型多，幕墙造型独特，施工难度大。

解决方案：编制3D打印计划，并应用3D打印技术完成立面幕墙及金属屋面节点大样。

应用效果：真实、直观地还原建造完成效果。

3D实体打印

4、基于BIM的火灾模拟与安全疏散分析

存在问题：剧院类项目座位较多，人员密集，如果发生火灾意外影响严重。

解决方案：采用MassMation、Pysrosim等软件，分析大剧院歌剧院1600个观众在有火灾险情时的疏时间和疏散路径。

应用效果：观众按正常行走速度，全部离开观众厅的时间为2分51秒。若奔跑，疏散时间为1分42秒，满足消防要求。（上图红颜色表示人流集中）

火灾模拟效果图

5、声学深化

存在问题：剧院类项目对声学要求较高，所以座位设置难度大。

解决方案：建立厅堂的模型进行计算机声场模拟，通过音质分析软件Odeon，对歌剧厅音质初步模拟分析。

应用效果：歌剧厅1000Hz 的回声指数在观众区左边前排坐席，5个座位会有回声的潜在风险。通过调整后墙/顶面的反射角度，调整反射面为吸声面予以纠正。

歌剧厅模拟的1000Hz回声指数

歌剧厅模拟的2000Hz清晰度

本项目通过BIM管线综合、异形构造模型创建及优化、声学分析、人流分析、碰撞检查、深化设计、点云3D扫描、地下室弧形管道运输施工模拟、VR技术交底、模块化组装及数字化加工、协同平台管理等多专业多方面的应用实现了南通大剧院的数字化快速建造。