浅析上海迪士尼奇幻童话城堡BIM技术的应用

浅析上海迪士尼奇幻童话城堡BIM技术的应用

1工程概况

奇幻童话城堡是上海迪士尼乐园的标志性建筑，位于梦幻乐园的中心地块。是一座集娱乐、餐饮、会展功能于一体的主题建筑，该项目总建筑面积10510㎡，建筑高度21m，最高塔顶高度46m，地下室面积约为3000㎡。该项目空间不大，机电各专业系统错综复杂，较传统设计增加了许多新的系统，如水专业的水景管线，暖通专业的压缩空气以及电气专业的满足娱乐设备的配电桥架，另外业主对室内装饰严格控制，这使得传统的二维绘图方式无法满足该项目的要求。因此尝试基于Revit MEP平台通过BIM技术的应用,为图纸绘制、管线综合碰撞、检测及施工指导提供新的途径。图1为奇幻童话城堡模型。

图1

2 BIM在奇幻童话城堡给排水设计中的实践

2.1项目创建

Autodesk公司针对各个专业分别有不同的Revit版本，其中中给排水专业在使用Revit 2012软件的环境下，进行BIM模型的创建，在创建一个新的MEP项目时，要利用Revit MEP提供的协同工作功能,将建筑模型的中心文件链接到MEP项目文件中，读取标高、轴网等建筑信息，同时可以监视这些建筑信息，如果建筑专业的标高或者轴网信息更改，给排水的模型中会有警告提醒，这样就达到

了设计的同步性。在模型创建过程中不可能在三维模型上绘制管线，因此要创建各个标高的平面，以便将模型通过平面显示出来，而管线的绘制是在平面中完成的，通过在平面上设定管径、标高、坡度等参数，在剖面中校对管线布置是否合理，逐步建立模型，因此在绘制管线的过程中要将平面、剖面和三维模型结合起来。

创建Revit项目文件一般不会由单个工程师完成，因此在模型的建立过程中需要面对几个人同时在一个文件上工作的情况，这时要采取中心文件和工作集模式，在服务器上建立中心文件后，机电各专业工程师将中心文件另存为本地文件，在本地文件上进行工作，本地文件可以和中心文件实时进行数据交换，当建筑或结构模型的中心文件有修改时，利用“与中心文件同步”的功能，可以实时更新建筑、结构以及其他专业的模型，这就是Revit平台下的协同设计过程。图2为奇幻童话城堡地下室模型。

图2

2.2给排水系统模型创建

在创建给排水系统之前，要先对管道、管件和设备进行编辑和加载。给排水系统所需的管件、配件和设备可以从构建族库中载入并编辑，通过基本设置为BIM模型的基本设计信息。三维模型建立与传统的二维设计有着本质的区别，在画图方面，模型建立采用实体化设计，任何一根管路、设备以及配件，都要赋予相应的属性信息，包括类型名称、材质、型号、制造商等属性信息，这个过程是建立模型的关键步骤之一，因为BIM模型不仅可以记录给排水系统的空间结构、构件和设备的几何信息，还包括其他详细的材料性能和属性信息，利用这些信息，软件可以自动统计生成设备材料列表。

完成基本准备工作后，便可以创建给排水系统的模型，此外还可将dwg文件通过外部参照的方式进行链接，将给排水平面图直接显示于MEP项目文件的平面视图中作为参考，这样可更加直观地运用二维和三维的相互衔接。三维模型的建立通过一个个实体化参数“族”来实现，任何一根管道、设备等实体，都要通过“族”来完成。“族”和CAD里面的属性块类似，但又有着本质区别，“族”含有一个实体所有的信息，因此在完成一根管道的绘制之后，也就相当于在一个虚拟的楼宇里敷设好了一根管道。

在调用族库的过程中，设置类型属性，并在相应位置放置设备。利用“常用”选项卡中的“管道”命令绘制管道。一般在平面视图中进行管道的绘制，从已经设置的管道类型中选择所需管道类型，选择管径，输入标高，即可绘制管段，连接设备。平面视图中绘制的管道设备等因为在二维定位的同时赋予了标高参数，因此具备了三维的属性，在三维的视图中可以从不同的角度直观地显示其空间位置。绘制有坡度的管道时，可以在选项卡中启用坡度，输入坡度值，即可绘制有坡度的管道。给排水的立管可以通过创建剖面进行绘制，与已经绘制的横管进行连接，再于平面视图中调整立管的位置。给排水工程师在绘制管道的同时，建议首先与暖通专业、电气专业沟通好大致位置，水管、风管、桥架的大致平面位置和高度，这样在各专业模型建好之后，可有效减少主管的碰撞，减少以后调整碰撞的工作量。

在模型的建立过程中，要善于运用工作集和过滤器的概念，针对给排水的每一个管道系统，可通过工作集和过滤器两种方式区分，例如可以将给水系统、排水系统、雨水系统、消火栓系统和自动喷水灭火系统设置为不同的管道系统，Revit 默认与不同管道系统连接的管道附件或设备将赋予该管道系统的属性，同时不同的管道系统可以设置为不同的线型、颜色等属性，为日后出图或按系统调整碰撞时提供方便。

2.3碰撞检查与管线综合

在Revit MEP平台上，将给排水、电气和暖通模型置于同一的设计环境，便可清晰地看见碰撞点，首先在三维视图中手动查找明显的管线之间的碰撞以及管线与结构建筑专业的碰撞，经过第一轮调整，大多数碰撞可通过移动管线位置和调整标高解决。

Revit 本身有自带的“碰撞检查”功能，然而由于Revit 平台对硬件的要求过高，加上城堡本身各专业模型较大，用Revit 本身查找碰撞是个难以完成的任务，因此在工作中使用Navisworks平台进行碰撞检查，Navisworks对计算机硬件要求不高，所有专业模型整合后可以快速浏览模型，极大提高了工作效率。即各专业将模型转成nwc文件模式，运用Navisworks平台进行碰撞检查最终生成碰撞检测报告，碰撞检查的原理是利用数学方程描述监测对象轮廓，调用函数求监测对象的联立方程是否有解。

当需要进行重大调整时，先提出预解决方案，各专业工程师一起进行协调，对三维模型进行调整，确定解决方案，各专业进行确认后，再对模型进行修改，修改后与中心文件同步即可判断碰撞是否解决。

当需要进行重大调整时，先提出预解决方案，各专业工程师一起进行协调，对三维模型进行调整，确定解决方案，各专业进行确认后，再对模型进行修改，修改后与中心文件同步即可判断碰撞是否解决。

2.4 Revit平台图纸生成

前面通过大量内容讲述了三维模型的创建以及对模型后期的修改调整，然而即使三维模型完成后，也要通过施工图出图的方式移交给施工方，不可能将三维模型直接用于施工，因为模型虽然含有所有施工信息，但施工方想直接通过模型读懂所有的内容是不现实的，因此Revit出图是必不可少的内容。

据了解，国内目前的项目基于Revit平台创建模型都是为了施工图深化而单一解决管线碰撞问题，建模也往往是在施工图审查通过移交施工方后开始进行，这就不存在用Revit出图的问题，然而这样存在一些弊端，比如模型建立后与施工图难以统一，给施工过程造成了不便。

迪士尼奇幻童话城堡是从开始就基于 Revit平台设计的，因此需要用Revit出图。RRevit出图有两种方式，一种是将模型根据平面导出dwg文 件，将这些文件通过xerf参照进CAD文件，最后通过添加标注后用CAD打印出图;另一种是基于 Revit平台生成图纸后直接出图。两种方法各有优缺点，前者是用CAD平台，加标注较为简单直接，缺点是需要模型导出。

Revit图纸中的一系列标注以及图框也将通过“族”实现，在Revit中通 过“视 图”选 项卡中的“图纸”来建立图纸，管道的管径、标高、坡度等参数用Revit自带的标注族可实现，当然在标注的过程中需要用户根据自己的需求建立族，以便使图纸清晰明了。

在施工图图纸的创建过程中，需要标注一些文字内容，来增加图纸的可读性，Revit本身 无 法像CAD一样根据自己的需求来随意添加文字，而是通过注释选项卡中的用户注释记号来实现，在标注之前要完成KeyNotes的建立工作。

运用 Revit特定的语法格式，用户可根据自身要求来完成需要添加的标注内容，在KeyNotes编制好后，通过Revit注释记号选项卡来链接已经编制好的txt文件。

前期准备工作完成后，用户可根据要求在图纸上添加任意标记，最终完成图纸生成。Revit图纸注释过程中需要较大的工作量，前期投入工作后，日后的修改便极其方便，比如修改管径时只需要调整管道属性，而管道标注会自动读取属性，因此在日后调整模型时，几乎不用在标注上耗费更多的工作量。

3 BIM模型设计展望

BIM设计在国内已经不是一项新技术，但是从它的出现就是衔着金钥匙，设计行业一直把 BIM看成是行业革新的发起者，就如同CAD取代画图板一样具有革命性的意义。然而BIM 从2002年正式提出到现在已经有十几年的时间了，尤其是在技术发展日新月异的今天，似乎BIM技术在国内发展的并不是想象般如火如荼的进行，人们都承认这是一项好技术，但在项目具体推进过程，BIM模型往往没有取得应有的效果，很多时候为了应付业主建立了模型，然而模型又与实际完全对应不上，模型如果没有用，那便是资源的浪费。

奇幻童话城堡使用了全专业全系统的BIM设计，在设计院用了1年的时间，许多美方设计师为了这个项目已经工作了4年的时间，这样一个建筑面积1㎡的建筑耗费了大量的人力物力，模型的后期深化也将投入很大的精力，相信国内的业主很难将一个项目在设计阶段便投入如此巨大。

近年来国内许多的知名开发商也渐渐开始重视起模型的设计，因为目前国内的项目投资巨大，功能复杂，单纯靠二维设计已经不能满足施工和业主对项目的控制要求，如大连万达、上海绿地等业主也开始在一些重要的项目中请BIM团队来建立模型，使得BIM技术有了很大的发展。总之,BIM取代传统设计方式是必然的趋势，然而势必带来整个建筑行业而非单纯的设计行业的革命，因为这需要目前建筑行业运行方式的转变，如业主对BIM的重视，设计院人力的投入，施工单位对于按模型施工的能力等。随着国内业主对于精品项目的投入，房地产行业慢慢回归理性，相信那时人们会更加静下心来体会BIM技术的种种优势。