项目方案决策阶段，BIM团队对初步创建的场地模型进行性能化分析，包括利用BIM+GIS软件进行可视域分析、利用Flow Design软件进行风环境模拟和利用Civil 3D软件进行地形分析，并出具规划分析报告，辅助项目整体方案决策，提高项目节能水平，实现可持续发展（图2）。

土方工程数字化解决方案

该方案首先利用无人机和三维扫描仪等数字化手段，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，计算园区内各区域的土方量挖填状况。然后，基于运筹学理论和软件算法设计，采用不同路径规划理论，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。最后，在路网布置的基础上，运用运筹学理论，对场地内各区域之间的土方运输量进行电算，得出项目场地土方平衡问题的最优实施方案（图3）。

苗木信息化管理系统

花博会园区内设计拥有近7万棵树木，其苗木种植和后期的运维管理是项目的难点之一。为了实现园区内苗木的数字化管理，项目在BIM+GIS轻量化模型平台的基础上，建立了基于网页端的后台苗木信息化管理系统。该系统对园区内每一棵苗木的相关参数和数据进行录入和编码，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（图4）。

原创方为设计、落地才是正果

当下，建筑行业粗放扩张的时期已成过去，伴随着建筑业数字化转型的浪潮，精益求精的数字化原创设计已逐渐兴起。建筑师引导的原创设计以BIM作为技术支撑进行协同设计，以BIM作为管理手段，提升项目整体设计管控能力，使BIM技术成为实现精细化原创设计管理的落脚点。

第十届花博会六大场馆均为以原创建筑设计为主导下的BIM正向设计，通过BIM技术对每个场馆实现全过程协调管控，使得每个原创作品得以超高还原、精准实现。

“蝶恋花”——世纪馆BIM设计

世纪馆占地面积约2万m²，高15m，其最大的特色是一个模拟中华虎凤蝶的拟态建筑（图7）。如何将蝴蝶的轻盈舒展与钢筋混凝土的厚重相结合，是该项目最大的挑战。为了完美地平衡建筑美学与结构力学之间的碰撞，项目结构设计采用BIM正向设计手段，解决屋顶形体推敲的设计难点。建筑专业Nurbs找形定方案，直接通过模型与结构专业提资和反提资，再基于结构分析反馈的网格模型（不直接参与三维协同的影子模型），逆向还原参与强协同的Nurbs模型。经过BIM模型反复找形，确定了屋面拱高、优化曲面与梁的位置关系，保证了建筑立面的蝴蝶翼造型舒展平滑。最终，“蝴蝶翅膀”创新采用自由曲面预应力混凝土薄壳结构，搭配长细比1:28的高细摇摆柱，以250mm的厚度横跨280m，成就全国之最。

不同寻常的“中国潮”——复兴馆BIM设计

复兴馆是本届花博会规模最大的主体永久场馆，建筑面积3.7万m²，高18m，造型采用中国传统折纸的概念，屋面高低起伏、错落有致，宛如一张可以折叠的薄纸，使得整个建筑屋面显得轻盈舒展。

复兴馆设计的最大难点在于其造型复杂、连续起伏的超长大屋面。将折纸艺术从纸面复刻到建筑屋面，不仅需要多专业间的多轮次协调，还需要考虑多种材料交叠、多种退距原则、结构布置限制等多种因素的限制（图8）。因此，复兴馆采用全过程伴随式BIM正向设计，通过技术手段克服多因素限制，以达成设计目标。

由于屋面的高低起伏，导致结构梁布置非常不规则，通过BIM模型的精准定位，结构专业直接导入BIM输出的线模计算分析，解决计算难题。将模型对接钢结构深化模型，对深化模型进行审阅、比对，确保深化成果与设计意图的高度一致。

复兴馆作为中国共产党百年华诞的献礼，荣获了2021年“上海设计100+”正选名单，完美诠释了中国建筑设计原创的力量和水平。

破茧成蝶——竹藤馆BIM设计

竹藤馆占地面积940m²，高14.5m，通过多个套叠的异形曲线，采用钢框架–双层斜交索网结构体系，形成具有一个缺口的竹茧形态，具有“破茧成蝶”的寓意。

竹藤馆的特色在于其采用“去建筑化”的思路，使场馆从建筑物转变为“器物”，获得一种景观雕塑式的艺术特质，来展现编织特性的意义性建构。外观上，像是由竹藤编织而成，而实际上是一种交叉编织单元从平面沿曲面法线逐渐扭转的三维编织方式。项目团队利用参数化工具，进行编织肌理设计逻辑梳理（图9），并在Revit模型中进行预制构件的预拼装、碰撞校准，节省了大量的人力物力。