淺析上海迪士尼奇幻童話城堡BIM技術的應用

1工程概況

奇幻童話城堡是上海迪士尼樂園的標志性建筑，位于夢幻樂園的中心地塊。是一座集娛樂、餐飲、會展功能于一體的主題建筑，該項目總建筑面積10510㎡，建筑高度21m，最高塔頂高度46m，地下室面積約為3000㎡。該項目空間不大，機電各專業系統錯綜復雜，較傳統設計增加了許多新的系統，如水專業的水景管線，暖通專業的壓縮空氣以及電氣專業的滿足娛樂設備的配電橋架，另外業主對室內裝飾嚴格控制，這使得傳統的二維繪圖方式無法滿足該項目的要求。因此嘗試基于Revit MEP平臺通過BIM技術的應用,為圖紙繪制、管線綜合碰撞、檢測及施工指導提供新的途徑。圖1為奇幻童話城堡模型。

圖1

2 BIM在奇幻童話城堡給排水設計中的實踐

2.1項目創建

Autodesk公司針對各個專業分別有不同的Revit版本，其中中給排水專業在使用Revit 2012軟件的環境下，進行BIM模型的創建，在創建一個新的MEP項目時，要利用Revit MEP提供的協同工作功能,將建筑模型的中心文件鏈接到MEP項目文件中，讀取標高、軸網等建筑信息，同時可以監視這些建筑信息，如果建筑專業的標高或者軸網信息更改，給排水的模型中會有警告提醒，這樣就達到

了設計的同步性。在模型創建過程中不可能在三維模型上繪制管線，因此要創建各個標高的平面，以便將模型通過平面顯示出來，而管線的繪制是在平面中完成的，通過在平面上設定管徑、標高、坡度等參數，在剖面中校對管線布置是否合理，逐步建立模型，因此在繪制管線的過程中要將平面、剖面和三維模型結合起來。

創建Revit項目文件一般不會由單個工程師完成，因此在模型的建立過程中需要面對幾個人同時在一個文件上工作的情況，這時要采取中心文件和工作集模式，在服務器上建立中心文件后，機電各專業工程師將中心文件另存為本地文件，在本地文件上進行工作，本地文件可以和中心文件實時進行數據交換，當建筑或結構模型的中心文件有修改時，利用“與中心文件同步”的功能，可以實時更新建筑、結構以及其他專業的模型，這就是Revit平臺下的協同設計過程。圖2為奇幻童話城堡地下室模型。

圖2

2.2給排水系統模型創建

在創建給排水系統之前，要先對管道、管件和設備進行編輯和加載。給排水系統所需的管件、配件和設備可以從構建族庫中載入并編輯，通過基本設置為BIM模型的基本設計信息。三維模型建立與傳統的二維設計有著本質的區別，在畫圖方面，模型建立采用實體化設計，任何一根管路、設備以及配件，都要賦予相應的屬性信息，包括類型名稱、材質、型號、制造商等屬性信息，這個過程是建立模型的關鍵步驟之一，因為BIM模型不僅可以記錄給排水系統的空間結構、構件和設備的幾何信息，還包括其他詳細的材料性能和屬性信息，利用這些信息，軟件可以自動統計生成設備材料列表。

完成基本準備工作后，便可以創建給排水系統的模型，此外還可將dwg文件通過外部參照的方式進行鏈接，將給排水平面圖直接顯示于MEP項目文件的平面視圖中作為參考，這樣可更加直觀地運用二維和三維的相互銜接。三維模型的建立通過一個個實體化參數“族”來實現，任何一根管道、設備等實體，都要通過“族”來完成。“族”和CAD里面的屬性塊類似，但又有著本質區別，“族”含有一個實體所有的信息，因此在完成一根管道的繪制之后，也就相當于在一個虛擬的樓宇里敷設好了一根管道。

在調用族庫的過程中，設置類型屬性，并在相應位置放置設備。利用“常用”選項卡中的“管道”命令繪制管道。一般在平面視圖中進行管道的繪制，從已經設置的管道類型中選擇所需管道類型，選擇管徑，輸入標高，即可繪制管段，連接設備。平面視圖中繪制的管道設備等因為在二維定位的同時賦予了標高參數，因此具備了三維的屬性，在三維的視圖中可以從不同的角度直觀地顯示其空間位置。繪制有坡度的管道時，可以在選項卡中啟用坡度，輸入坡度值，即可繪制有坡度的管道。給排水的立管可以通過創建剖面進行繪制，與已經繪制的橫管進行連接，再于平面視圖中調整立管的位置。給排水工程師在繪制管道的同時，建議首先與暖通專業、電氣專業溝通好大致位置，水管、風管、橋架的大致平面位置和高度，這樣在各專業模型建好之后，可有效減少主管的碰撞，減少以后調整碰撞的工作量。

在模型的建立過程中，要善于運用工作集和過濾器的概念，針對給排水的每一個管道系統，可通過工作集和過濾器兩種方式區分，例如可以將給水系統、排水系統、雨水系統、消火栓系統和自動噴水滅火系統設置為不同的管道系統，Revit 默認與不同管道系統連接的管道附件或設備將賦予該管道系統的屬性，同時不同的管道系統可以設置為不同的線型、顏色等屬性，為日后出圖或按系統調整碰撞時提供方便。

2.3碰撞檢查與管線綜合

在Revit MEP平臺上，將給排水、電氣和暖通模型置于同一的設計環境，便可清晰地看見碰撞點，首先在三維視圖中手動查找明顯的管線之間的碰撞以及管線與結構建筑專業的碰撞，經過第一輪調整，大多數碰撞可通過移動管線位置和調整標高解決。

Revit 本身有自帶的“碰撞檢查”功能，然而由于Revit 平臺對硬件的要求過高，加上城堡本身各專業模型較大，用Revit 本身查找碰撞是個難以完成的任務，因此在工作中使用Navisworks平臺進行碰撞檢查，Navisworks對計算機硬件要求不高，所有專業模型整合后可以快速瀏覽模型，極大提高了工作效率。即各專業將模型轉成nwc文件模式，運用Navisworks平臺進行碰撞檢查最終生成碰撞檢測報告，碰撞檢查的原理是利用數學方程描述監測對象輪廓，調用函數求監測對象的聯立方程是否有解。

當需要進行重大調整時，先提出預解決方案，各專業工程師一起進行協調，對三維模型進行調整，確定解決方案，各專業進行確認后，再對模型進行修改，修改后與中心文件同步即可判斷碰撞是否解決。

當需要進行重大調整時，先提出預解決方案，各專業工程師一起進行協調，對三維模型進行調整，確定解決方案，各專業進行確認后，再對模型進行修改，修改后與中心文件同步即可判斷碰撞是否解決。

2.4 Revit平臺圖紙生成

前面通過大量內容講述了三維模型的創建以及對模型后期的修改調整，然而即使三維模型完成后，也要通過施工圖出圖的方式移交給施工方，不可能將三維模型直接用于施工，因為模型雖然含有所有施工信息，但施工方想直接通過模型讀懂所有的內容是不現實的，因此Revit出圖是必不可少的內容。

據了解，國內目前的項目基于Revit平臺創建模型都是為了施工圖深化而單一解決管線碰撞問題，建模也往往是在施工圖審查通過移交施工方后開始進行，這就不存在用Revit出圖的問題，然而這樣存在一些弊端，比如模型建立后與施工圖難以統一，給施工過程造成了不便。

迪士尼奇幻童話城堡是從開始就基于 Revit平臺設計的，因此需要用Revit出圖。RRevit出圖有兩種方式，一種是將模型根據平面導出dwg文 件，將這些文件通過xerf參照進CAD文件，最后通過添加標注后用CAD打印出圖;另一種是基于 Revit平臺生成圖紙后直接出圖。兩種方法各有優缺點，前者是用CAD平臺，加標注較為簡單直接，缺點是需要模型導出。

Revit圖紙中的一系列標注以及圖框也將通過“族”實現，在Revit中通 過“視 圖”選 項卡中的“圖紙”來建立圖紙，管道的管徑、標高、坡度等參數用Revit自帶的標注族可實現，當然在標注的過程中需要用戶根據自己的需求建立族，以便使圖紙清晰明了。

在施工圖圖紙的創建過程中，需要標注一些文字內容，來增加圖紙的可讀性，Revit本身 無 法像CAD一樣根據自己的需求來隨意添加文字，而是通過注釋選項卡中的用戶注釋記號來實現，在標注之前要完成KeyNotes的建立工作。

運用 Revit特定的語法格式，用戶可根據自身要求來完成需要添加的標注內容，在KeyNotes編制好后，通過Revit注釋記號選項卡來鏈接已經編制好的txt文件。

前期準備工作完成后，用戶可根據要求在圖紙上添加任意標記，最終完成圖紙生成。Revit圖紙注釋過程中需要較大的工作量，前期投入工作后，日后的修改便極其方便，比如修改管徑時只需要調整管道屬性，而管道標注會自動讀取屬性，因此在日后調整模型時，幾乎不用在標注上耗費更多的工作量。

3 BIM模型設計展望

BIM設計在國內已經不是一項新技術，但是從它的出現就是銜著金鑰匙，設計行業一直把 BIM看成是行業革新的發起者，就如同CAD取代畫圖板一樣具有革命性的意義。然而BIM 從2002年正式提出到現在已經有十幾年的時間了，尤其是在技術發展日新月異的今天，似乎BIM技術在國內發展的并不是想象般如火如荼的進行，人們都承認這是一項好技術，但在項目具體推進過程，BIM模型往往沒有取得應有的效果，很多時候為了應付業主建立了模型，然而模型又與實際完全對應不上，模型如果沒有用，那便是資源的浪費。

奇幻童話城堡使用了全專業全系統的BIM設計，在設計院用了1年的時間，許多美方設計師為了這個項目已經工作了4年的時間，這樣一個建筑面積1㎡的建筑耗費了大量的人力物力，模型的后期深化也將投入很大的精力，相信國內的業主很難將一個項目在設計階段便投入如此巨大。

近年來國內許多的知名開發商也漸漸開始重視起模型的設計，因為目前國內的項目投資巨大，功能復雜，單純靠二維設計已經不能滿足施工和業主對項目的控制要求，如大連萬達、上海綠地等業主也開始在一些重要的項目中請BIM團隊來建立模型，使得BIM技術有了很大的發展?？傊?BIM取代傳統設計方式是必然的趨勢，然而勢必帶來整個建筑行業而非單純的設計行業的革命，因為這需要目前建筑行業運行方式的轉變，如業主對BIM的重視，設計院人力的投入，施工單位對于按模型施工的能力等。隨著國內業主對于精品項目的投入，房地產行業慢慢回歸理性，相信那時人們會更加靜下心來體會BIM技術的種種優勢。