9月24日，中国勘察设计协会公布了2021年第十二届“创新杯”建筑信息模型（BIM）应用大赛的获奖名单，本届大赛共汇集了1957个全国各地的优秀项目参与，中国勘察设计协会组织专家进行了初评、网评及终评，经过层层筛选，最终脱颖而出，由光明食品集团资产经营管理有限公司、华建集团工程建设咨询公司、华建集团上海院联合申报的 “花开中国梦”——中国第十届花博会项目成功斩获第十二届“创新杯”建筑信息模型BIM应用大赛——文化体育类特等奖，充分展现了该项目在BIM技术应用方面的突出表现和优秀创新。
“创新杯”建筑信息模型BIM应用大赛由中国勘察设计协会联合欧特克软件（中国）有限公司共同举办，该赛事是业界历史最悠久、规格最高、影响最大的BIM技术应用赛事，反应了BIM技术在国内工程建设领域应用的最高水平。
第十届中国花卉博览会项目位于上海崇明东平国家森林公园及周边地区。项目整体规划面积9.91平方公里，其中花博展园用地面积3.17平方公里，由主展区和西南拓展区组成。项目以“花开中国梦”为主题，构建“三区、一心、一轴、六馆、六园”的主要空间布局。项目面广、量大、新技术、新工艺的应用超前，具有较强的综合性和独特性。
组织创新
01
组织模式创新
项目BIM实施以建造阶段数字化管理为总体目标，从设计、技术、质量等多方面广泛开展BIM技术应用，提升项目设计水平和管理效率。根据项目特点以及复杂性，采用工程项目建设周期的BIM应用模式，由BIM总控单位协助业主方主导，各参与方在工程建设周期协同应用BIM技术，充分发挥了BIM技术的最大效益和价值。
建设咨询承担BIM总控工作，保障整个项目BIM实施与落地应用，包括BIM应用策划、BIM实施管理、土方工程数字化解决方案、上海市课题申报、总体场地竖向设计与分析、园林市政管线综合、BIM成果整合与轻量化展示、BIM成果审核、苗木信息化管理系统、协同工作平台搭建与维护等；华建集团上海院承担单体建筑场馆BIM设计工作，包括世纪馆、复兴馆、竹藤馆、配套场馆等，为原创设计精准还原落地提供技术保障。
02
BIM助力国内首个碳中和园区
及双碳达标最佳示范案例
花博会主展区和西南拓展区内拥有近7万株苗木，为实现园区内苗木全生命周期的数字化管理，项目在BIM+GIS轻量化平台的基础上，建立了基于Web端的后台苗木信息化管理系统。利用苗木库和每颗树木的单独二维码，定期采集苗木碳汇监测数据，实现园区内苗木从采购、进场、施工种植直至后期运维的全生命周期精细化管理。
花博会项目通过自建碳中和林、购买国家自愿减排量以及苗木信息化的精细化管理，园区全面抵消了因新建主展区、花博会展期运行产生的建材碳、建造碳和运行碳，实现整个花博会筹备、举行和收尾三个阶段的全部碳中和，是中国第一个“展期碳中和+园区碳中和”的双碳达标最佳示范案例，并由上海环境能源交易所颁发碳中和证书，成为中国首个碳中和园区，积极助力崇明区碳中和示范区建设。
中国首个双碳达标最佳示范案例
上海环境能源交易所颁发碳中和证书
03
项目整体数字化预建
由于花博会项目本身具有体量大、参与方多等特点，在对项目进行整体BIM应用前，首先需要将不同格式、不同数据来源的BIM模型进行整合，也就是涉及到多源异构模型的整合问题。项目团队利用BIM+GIS平台，以及国内自主研发的模型渲染引擎，将多源异构模型轻量化后，建立了基于网页端的项目模型平台，解决了模型浏览流畅性与硬件配置之间的矛盾，实现了项目整体的数字化预建。这使得工程各参与方在项目实施前，就对花博会项目有一整体、直观的认识，也为后续进一步的BIM应用和精细化项目管理提供基础。
BIM+GIS模型整合平台
园区模型与实景对比
04
建筑场馆全过程BIM正向设计
花博会三大永久主场馆+三大临时场馆均为原创建筑设计为主导下的BIM正向设计，使每个原创作品得以超高还原、精准落地实现。复兴馆“中国潮”折纸屋面BIM正向三维设计；世纪馆异形找形280米的自由曲面预应力混凝土薄壳；竹藤馆参数化找形竹茧形态，呼应破茧成蝶的寓意。
世纪馆
世纪馆是本次花博会两大永久性场馆之一，建筑面积12000平方米，高度15m，为异形仿生覆土型花坡建筑，平面的蝴蝶造型取材于国宝蝴蝶——中华虎凤蝶。
复兴馆
复兴馆建筑面积3.7万平方米，建筑高度18米，主要用于各省、自治区、直辖市花卉协会和深圳市花卉协会及港澳台地区室内布展，是园区内规模最大的主体永久场馆。中国传统折纸的概念被运用到了复兴馆的屋面上，高低起伏、错落有致，宛如一张可以折叠的薄纸，象征我党百年波澜壮阔的复兴之路。
竹藤馆
竹藤馆占地面积940㎡，高14.5m，通过多个套叠的异形曲线形成具有一个缺口的竹茧形态，呼应破茧成蝶的寓意。
05
土方工程数字化解决方案
土方工程作为建筑产业价值链的关键一环，其目前数字化应用程度并不高。场地土方平衡问题的解决仍然采用，例如“表上作业法”等传统方式来解决。而这些方式存在着计算过程复杂、计算结果偏于理想化，输出结果不够直观等问题，无法有效地指导土方平衡问题的现场工程实践。有鉴于此，花博会项目团队针对项目场地体量大、工期紧的特点，研究了以施工便道为主要影响因素，并考虑成本等其他次要因素的多维度动态土方平衡解决方案。
该方案首先利用无人机和三维扫描等数字化手段，采集项目现场原状地形的点云数据，结合软件土方量统计方法，利用数字高程模型，计算园区内各区域的土方量挖填状况。基于运筹学理论和算法设计，采用了不同的路径规划理论，对园区内土方运输的主要施工便道、次要施工便道、以及临时道路等进行合理规划，力求达到运输及建造成本的最小化，得出项目场地土方平衡问题的最优实施方案。
目前，由建设咨询申报的课题研究已通过上海市住建委科研项目验收，形成了相应土方平衡问题计算软件，并取得了发明专利三项和软件著作权一项，未来将逐步在业内其他土方工程项目中进行推广应用。
园区各土质土方量计算 园区土方运输路径规划
软件著作权及发明专利
总结展望
花博会项目的整体BIM技术实践应用，在BIM实施管理、多源异构模型整合、苗木信息化管理、BIM正向设计、“双碳达标”工程实践，土方动态平衡问题等不同方面，均提供了全新的数字化解决方案，拓展了BIM技术工程实践应用范围，用数字化手段践行了“生态办博、创新办博、勤俭办博”理念。
虽然第十届中国花博会已经落幕，但花博会项目上的针对项目重点的BIM创新应用成果和经验都将被保留总结，并将继续进行适用性方面的研究。未来也将在其他工程项目中加以推广应用，在不断的应用实践中进行数据积累和技术完善，从而逐步推进建筑行业全生命周期的数字化转型目标。
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