揭秘：你不知道的世界杯场馆
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BIM和物联网
今天，我们将迎来本届世界杯的决赛！在这个令人兴奋的日子，让我们一边等待这最后一场比赛的到来，一边和大家揭秘：部分场馆的建造过程中如何使用了BIM技术。
世界杯足球赛是为数不多能够打破语言、信仰和民族障碍的全球性活动之一。我们不再被自然和文化的界限所分离，纷纷选择拥抱语言、信仰和民族的多样性。
根据2014年国际足联的世界杯数据，可能有超过30亿的观众将通过移动设备、电视和收音机关注世界杯。而今年的世界杯期间，有32个国家的球员们齐聚俄罗斯，共计64场比赛在11个城市的12个场馆中举行。
在筹备过程中，俄罗斯花费3525亿卢布预算实施联邦计划“运输基础设施的建设与改造”。换算成美元相当于超过56亿美元。2018年世界杯比赛在12个体育场举行。其中包括专为世界杯建造的新场馆，以及需要重新设计以符合国际足联要求的旧场馆。
今天我们就和大家分享：这些场馆的设计和建造背后，有哪些鲜为人知的小秘密。
Sodis Lab公司：用于操作和安全控制的 BIM 模型和物联网传感器
该公司为体育场配备了结构监控系统。他们创建了可实时控制物体技术状态的传感器网络以及可操控已安装设备的软件——基本上可以看作建筑的物联网系统。早些时候，这些系统是为了索契奥林匹克体育场而创建的，后来又推广到了2018年世界杯的体育场馆。Sodis Lab 为莫斯科（本届世界杯中心场馆：Luzhniki体育场工程系统）、叶卡捷琳堡、萨兰斯克、萨马拉、下诺夫哥罗德、加里宁格勒和索契的7个体育场创建了BIM模型。
要创建控制系统，首先需要收集可用的操作信息、现有三维模型或图纸。而模型中需要添加有关工程系统和建筑结构的信息。在施工阶段，还需要放置传感器——加速计、测斜仪和大地测量传感器，用于控制结构的绝对坐标。所有数据都集成到基于欧特克软件的BIM模型中。管理阶段开始时，将把这些设备中的数据发送到同一BIM模型中并进行分析。
“这就和人体一样：我们能感觉到自己生病了。传感器能让建筑‘感觉到’自己‘生病了’。在这种情况下，传感器会开启红色信号，工作站的操作员便会知道出问题了，需要‘打电话给医生’，实际上就是各种加速计、压力和变形传感器、倾斜和温度传感器。它们可以检测出一切问题，甚至是微小的变化。使用特定的决策算法可以检测承重结构的变形状况。该算法基于某些受控参数的比较，而这些参数由建筑结构操作的数学建模结果确定。”Sodis Lab 首席执行官 Andrey Shakhramanyan 这样解释。
OTKRITIE竞技场和AECOM公司：第三次才通过国家审查，预算紧张且时间紧迫
2009年，AECOM公司被任命负责莫斯科 Spartak体育场（现称为Otkritie竞技场）的概念和设计。在AECOM给出方案之前，体育场已经有另外两个设计方案，但由于一些技术问题以及不符合消防安全标准，这两个方案在国家审查阶段便被否决了。因此，AECOM 需要提出一种新的设计方法，在保证预算的同时解决这些问题。
按照最初的计划，体育场必须能够容纳35000人。然而，当俄罗斯赢得2018年世界杯举办权时，根据国际足联的要求，这一数字增加到42000。“这不是问题，因为我们在概念设计中增加了7000个临时座位，”AECOM 俄罗斯公司经理 Abu Fadel Raymond 解释道，“当任务改变时，我们只需要把这些座位变成固定座位就行了。”
体育场使用欧特克Revit 软件中的 BIM 进行设计，确保通过国家审查并符合预算。AECOM自2002年起开始使用Revit，至今已积累了丰富的 BIM 设计经验，并建立了所有必要的联系。“理解 BIM 和 Revit 之间的区别非常重要，”Raymond表示，“BIM不是软件，是需要管理的数据流。而Revit 是处理这些信息的关键工具之一。”
采用BIM不仅可以确保通过国家审查，还可以节省约20%的时间。BIM 模型与施工进度的协同保证了项目进度，确保每项任务按时完成。一个项目阶段完成后才会开始下一个阶段，例如，只有在批准建筑和结构后才会开始设计工程系统。
设计阶段花了不到一年的时间，而深化设计文档开发花了一年半的时间。“这两个阶段又分为两个部分——零周期和建筑框架，”Raymond 表示，“零周期通过审查后，我们开始编写深化设计文档，并准备检查建筑。深化设计文档的开发分阶段进行，因此我们根据客户（项目所有者）的变化和要求开展工作，一年半只是一个大致的时间。例如，由于体育场名称的变化，我们需要相应地改变建筑物的外立面材料，这给我们带来了额外的工作量。”
PI Arena公司：6个体育场，其中 3个使用了BIM
Arena Project Institute 负责以下6个城市的2018世界杯的体育场：萨马拉、伏尔加格勒、叶卡捷琳堡、索契、下诺夫哥罗德和圣彼得堡。其中3个（叶卡捷琳堡、萨马拉和伏尔加格勒）使用了BIM。这使公司能够在早期发现并消除冲突，减少所花费的时间，并自动计算材料的体积。
相较于其他项目，叶卡捷琳堡中央体育场是使用新技术的有趣案例。这座体育场是斯大林新古典主义的建筑“纪念碑”。对它的改造需要保留其历史悠久的外观。因此，新建筑的外立面是在旧体育场的内部建造的。外立面含有穿孔金属板，需要最为精确的设计。这也要归功于 BIM。