基于Revit平臺(tái)的復(fù)雜建筑BIM應(yīng)用-重慶國際馬戲城

1、基于Revit平臺(tái)的復(fù)雜建筑BIM應(yīng)用-重慶國際馬戲城北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司（BIAD）業(yè)務(wù)范圍包括：城市規(guī)劃、投資策劃、大型公共建筑設(shè)計(jì)、民用建筑設(shè)計(jì)、室內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)、園林景觀設(shè)計(jì)、建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)、工程概預(yù)算編制、工程監(jiān)理、工程總承包等領(lǐng)域。自1949年成立以來，累計(jì)完成建筑設(shè)計(jì)面積已超過1.5億平方米，從1977年至今，設(shè)計(jì)作品獲得各類獎(jiǎng)項(xiàng)總計(jì)1166項(xiàng)，曾被北京市政府授予“首都建筑設(shè)計(jì)突出貢獻(xiàn)設(shè)計(jì)研究單位”榮譽(yù)稱號(hào)。在全國各地設(shè)有12個(gè)分支機(jī)構(gòu)，建筑設(shè)計(jì)作品遍及全國31個(gè)省市自治區(qū)。案例：重慶國際馬馬戲城相關(guān)軟件及及解決方方案：Autoddeskk Reevitt Arrch

2、iiteccturreAutoddeskk Reevitt SttruccturreAutoddeskk Reevitt MEEPAutoddeskk NaavissworrksAutoCCAD客戶證言：對(duì)于形體復(fù)復(fù)雜、空空間復(fù)雜雜、功能能和性能能復(fù)雜的的建筑項(xiàng)項(xiàng)目來說說，如果果沒有三三維造型型和 HYPERLINK /BIIM技術(shù)術(shù)的出現(xiàn)現(xiàn)，基本本上將無無法完成成?？梢砸哉f， HYPERLINK /BBIM技技術(shù)的出出現(xiàn)推動(dòng)動(dòng)了建筑筑創(chuàng)作，同同時(shí)也成成為了藝藝術(shù)創(chuàng)作作的原始始驅(qū)動(dòng)。北京市建建筑設(shè)計(jì)計(jì)研究院院有限公公司總經(jīng)經(jīng)理 徐全勝勝從最初的時(shí)時(shí)尚標(biāo)簽簽到追逐逐技術(shù)領(lǐng)領(lǐng)先，BIM應(yīng)用即即將走

3、過過炫耀的的年代，返返璞歸真真的蛻變變后，留留給我們們的是它它強(qiáng)勁的的革命性性和簡單單的實(shí)用用性。北京市建建筑設(shè)計(jì)計(jì)研究院院有限公公司 第四設(shè)設(shè)計(jì)所4A2工作室室主任 張浩BIM所帶帶來的不不僅是技技術(shù)上的的變革，而而且是設(shè)設(shè)計(jì)方法法和項(xiàng)目目控制上上的革新新，它帶帶來的最最直觀的的利益是是提高了了設(shè)計(jì)的的準(zhǔn)確度度和預(yù)見見性，從從而提高高了業(yè)主主對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)單位的的信任度度。北京市建筑筑設(shè)計(jì)研研究院有有限公司司第四設(shè)設(shè)計(jì)所4A2工作室室副室主主任 陳文青青案例正文：重慶國際馬馬戲城基于Revvit平臺(tái)的的復(fù)雜建建筑BIM應(yīng)用項(xiàng)目概況重慶國際馬馬戲城位位于重慶慶市主城城區(qū)彈子子石組團(tuán)團(tuán)A標(biāo)準(zhǔn)分分區(qū)，總

4、總用地面面積3.3333公頃，總總建筑面面積3.772萬平方方米。建建筑功能能包括主主表演館館、配套套服務(wù)設(shè)設(shè)施、動(dòng)動(dòng)物馴養(yǎng)養(yǎng)用房、辦辦公公寓寓等四個(gè)個(gè)部分，是是重慶十十大文化化建筑之之一。方案設(shè)計(jì)理理念來源源于馬戲戲表演動(dòng)動(dòng)靜和諧諧、亦真真亦幻的的效果呈呈現(xiàn)。造造型中兩兩條扭動(dòng)動(dòng)流轉(zhuǎn)的的曲線契契合了重重慶山環(huán)環(huán)水繞的的城市景景觀與自自然肌理理，隱喻喻連綿起起伏的群群山與曲曲轉(zhuǎn)流長長的長江江，以其其獨(dú)特的的外觀效效果成就就了建筑筑自身的的標(biāo)志性性。圖1 重慶慶國際馬馬戲城沿沿江效果果圖主表演館建建筑面積積為218847平方米米，建筑筑高度49.78米，座座位數(shù)14889座。主主表演館館的建筑筑

5、形態(tài)通通過兩組組空間曲曲線生成成兩片相相互包裹裹的曲面面，圍合合出馬戲戲劇場的的主要空空間。內(nèi)內(nèi)側(cè)曲面面圓潤、飽飽滿，外外側(cè)曲面面舒展平平緩，自自然延伸伸為屋面面飄帶，與與售票亭亭、餐飲飲、零售售等商業(yè)業(yè)設(shè)施有有機(jī)的融融合在一一起。圖2 重慶慶國際馬馬戲城主主表演館館效果圖圖項(xiàng)目挑戰(zhàn)及及解決方方案鑒于重慶國國際馬戲戲城項(xiàng)目目的復(fù)雜雜性和重重要性，在在設(shè)計(jì)合合同簽定定時(shí)業(yè)主主明確提提出：要要求設(shè)計(jì)計(jì)單位交交付BIM成果模模型，標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)是要要求模型型能進(jìn)行行施工指指導(dǎo)和定定位。北北京市建建筑設(shè)計(jì)計(jì)研究院院有限公公司（簡簡稱“北京院”）在該該項(xiàng)目中中實(shí)現(xiàn)了了由方案案設(shè)計(jì)到到施工圖圖全過程程全專業(yè)業(yè)的

6、HYPERLINK /BIIM技術(shù)應(yīng)用用，目前前已完成成施工圖圖設(shè)計(jì)。重慶國際馬馬戲城項(xiàng)項(xiàng)目的技技術(shù)挑戰(zhàn)戰(zhàn)包括：以Autoodessk RReviit軟件為為基礎(chǔ)，建建立建筑筑、結(jié)構(gòu)構(gòu)、設(shè)備備、電氣氣全專業(yè)業(yè)三維模模型；將CATIIA軟件建建立的參參數(shù)化外外幕墻模模型與Auttodeesk Revvit軟件建建立的室室內(nèi)模型型整合為為一體，形形成完整整的建筑筑信息模模型；利用三維信信息模型型輔助設(shè)設(shè)計(jì)，進(jìn)進(jìn)行各專專業(yè)定性性分析與與定量計(jì)計(jì)算；利用三維信信息模型型與相關(guān)關(guān)分包設(shè)設(shè)計(jì)單位位進(jìn)行技技術(shù)配合合?；谝陨咸籼魬?zhàn)，重重慶國際際馬戲城城項(xiàng)目組組建立了了專門的的BIM設(shè)計(jì)小小組，在在初步設(shè)設(shè)計(jì)

7、和施施工圖設(shè)設(shè)計(jì)階段段，完成成了模型型建立、復(fù)復(fù)雜空間間分析、功功能優(yōu)化化設(shè)計(jì)、幕幕墻優(yōu)化化設(shè)計(jì)、管管線綜合合設(shè)計(jì)等等一系列列工作。全專業(yè)BIIM模型在方案設(shè)計(jì)計(jì)階段，應(yīng)應(yīng)用Rhiinocceroos軟件將將手工工工作模型型快速轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為計(jì)計(jì)算機(jī)模模型，并并借助計(jì)計(jì)算機(jī)模模型對(duì)方方案進(jìn)行行造型推推敲、曲曲面優(yōu)化化、視線線分析、面面積控制制，完成成由感性性創(chuàng)意到到理性設(shè)設(shè)計(jì)的回回歸。圖3 方案案階段模模型在初步設(shè)計(jì)計(jì)和施工工圖階段段，將CAD圖紙導(dǎo)導(dǎo)入Auttodeesk Revvit軟件中中，建立立重慶國國際馬戲戲城項(xiàng)目目的全專專業(yè)模型型。整個(gè)個(gè)項(xiàng)目模模型分為為建筑結(jié)結(jié)構(gòu)模型型、設(shè)備備模型（暖暖

8、通空調(diào)調(diào)、給排排水、消消防系統(tǒng)統(tǒng)）、電電氣模型型（強(qiáng)弱弱電橋架架）、場場地模型型等4個(gè)模型型文件，通通過Auttodeesk Revvit軟件的“復(fù)制、監(jiān)監(jiān)視”功能實(shí)實(shí)現(xiàn)各模模型之間間的實(shí)時(shí)時(shí)信息更更新。通通過三維維模型的的建立，設(shè)設(shè)計(jì)師能能夠直觀觀準(zhǔn)確地地理解復(fù)復(fù)雜的建建筑空間間，最大大限度地地彌補(bǔ)了了二維設(shè)設(shè)計(jì)的缺缺陷和不不足，直直接指導(dǎo)導(dǎo)施工，準(zhǔn)準(zhǔn)確表達(dá)達(dá)設(shè)計(jì)意意圖。圖4 重慶慶國際馬馬戲城主主表演館館Revvit模型外幕墻的優(yōu)優(yōu)化與表表達(dá)馬戲城主表表演館外外幕墻是是復(fù)雜的的雙軌曲曲線曲面面，在方方案深化化設(shè)計(jì)中中，使用用CATTIA軟件建建立外幕幕墻模型型，包括括幕墻金金屬板、幕幕墻龍

9、骨骨、結(jié)構(gòu)構(gòu)圈梁、弧弧形結(jié)構(gòu)構(gòu)柱等與與幕墻曲曲面相關(guān)關(guān)的各項(xiàng)項(xiàng)內(nèi)容，通通過Rhiinocceroos軟件將將其導(dǎo)入入Auttodeesk Revvit模型，整整合為一一個(gè)整體體。圖5 主表表演館外外幕墻模模型圖6-1 主結(jié)構(gòu)構(gòu)柱模型型 圖6-22 幕墻圈圈梁模型型圖6-3 幕墻龍龍骨模型型 圖6-44 幕墻模模型幕墻模型建建立后，對(duì)對(duì)曲面平平滑度進(jìn)進(jìn)行分析析，通過過不斷優(yōu)優(yōu)化生成成曲線，最最終獲得得無曲率率突變、光光滑度較較高的外外幕墻曲曲面，并并對(duì)曲面面曲率進(jìn)進(jìn)行分區(qū)區(qū)間統(tǒng)計(jì)計(jì)，為幕幕墻深化化提供基基礎(chǔ)數(shù)據(jù)據(jù)。圖7 曲面面曲率分分析根據(jù)建筑外外觀效果果，通過過斜向菱菱形網(wǎng)格格對(duì)外幕幕墻曲面面

10、進(jìn)行劃劃分，并并通過控控制曲面面面板的的最小尺尺寸和最最大尺寸寸，由軟軟件自動(dòng)動(dòng)完成曲曲面劃分分，建筑筑師對(duì)多多次劃分分后的外外觀效果果進(jìn)行比比選，確確定最終終劃分方方式。圖8 對(duì)外外幕墻曲曲面進(jìn)行行分格對(duì)幕墻曲面面劃分后后獲得的的每一塊塊面板都都是雙曲曲板，并并且沒有有兩塊面面板是完完全一樣樣的曲面面，若按按照劃分分結(jié)果直直接進(jìn)行行面板施施工，將將會(huì)使幕幕墻造價(jià)價(jià)異常高高昂。建建筑師通通過軟件件統(tǒng)計(jì)每每一塊曲曲面板最最高點(diǎn)及及角點(diǎn)到到平面的的距離，確確定合理理的優(yōu)化化程度，將60%的雙曲板優(yōu)化為平板，其余全部優(yōu)化為單曲板，在保證建筑整體效果的前提下，大大降低了工程造價(jià)。圖9 將滿滿足條件件的

11、雙曲曲面板優(yōu)優(yōu)化為平平板利用強(qiáng)大的的信息統(tǒng)統(tǒng)計(jì)功能能，對(duì)每每一塊幕幕墻面板板進(jìn)行編編號(hào)，并并對(duì)其定定位坐標(biāo)標(biāo)、顏色色、材質(zhì)質(zhì)、開洞洞數(shù)量、開開洞尺寸寸和開洞洞位置等等信息進(jìn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)梳理，為為指導(dǎo)施施工提供供了可靠靠的數(shù)據(jù)據(jù)信息。圖10 幕幕墻面板板信息統(tǒng)統(tǒng)計(jì)表BIM模型型輔助復(fù)復(fù)雜空間間設(shè)計(jì)劇場類建筑筑在觀眾眾席下部部、前廳廳、舞臺(tái)臺(tái)等部位位會(huì)形成成一些復(fù)復(fù)雜的異異型空間間，此類類空間的的合理性性和可利利用性需需要借助助三維模模型分析析得出結(jié)結(jié)論。馬戲城主表表演館的的前廳與與觀眾廳廳之間通通過一道道弧形墻墻進(jìn)行分分隔，它它既是結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件也是造造型元素素，同時(shí)時(shí)還是主主表演館館前廳的的設(shè)計(jì)亮

12、亮點(diǎn)。這這道弧形形墻的定定位受到到多個(gè)條條件的制制約：首首先，弧弧形墻在在一層平平面的位位置要保保證售票票、存衣衣、零售售空間的的合理寬寬度；其其次，弧弧形墻在在二層空空間的曲曲線要滿滿足觀眾眾走廊的的有效通通行寬度度與高度度，避免免產(chǎn)生壓壓抑感；再次，弧弧形墻與與外幕墻墻的交點(diǎn)點(diǎn)要位于于屋面結(jié)結(jié)構(gòu)之下下。借助助Auttodeesk Revvit模型能能夠同時(shí)時(shí)生成多多個(gè)平面面與剖面面的特點(diǎn)點(diǎn)，建筑筑師能夠夠快速準(zhǔn)準(zhǔn)確地獲獲得滿意意的曲面面定位，保保證前廳廳最終的的空間效效果。圖11 主主表演館館前廳弧弧墻模型型圖12 主主表演館館前廳弧弧墻限制制條件-1（弧形墻在在一層平平面的位位置要保保證

13、售票票、存衣衣、零售售空間的的合理寬寬度）圖圖12 主表演演館前廳廳弧墻限限制條件件-2（弧形墻在在二層空空間的曲曲線要滿滿足觀眾眾走廊的的有效通通行寬度度與高度度）圖12 主表演演館前廳廳弧墻限限制條件件-3（弧弧形墻與與外幕墻墻的交點(diǎn)點(diǎn)要位于于屋面結(jié)結(jié)構(gòu)之下下）在方案深化化過程中中，結(jié)構(gòu)構(gòu)、設(shè)備備、電氣氣等專業(yè)業(yè)需要應(yīng)應(yīng)用各自自專業(yè)的的分析軟軟件對(duì)建建筑方案案進(jìn)行定定性分析析與定量量計(jì)算，BIM模型能能夠與其其他專業(yè)業(yè)軟件進(jìn)進(jìn)行文件件格式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換，模模型中所所攜帶的的大量信信息數(shù)據(jù)據(jù)也能夠夠與其他他軟件實(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)據(jù)共享，避避免了傳傳統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)過程中中各專業(yè)業(yè)要多次次建立各各種文件件格式建建筑模

14、型型的重復(fù)復(fù)性工作作，提高高了設(shè)計(jì)計(jì)師的工工作效率率。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中中借助AuttoCAAD將Auttodeesk Revvit模型導(dǎo)導(dǎo)入Fluuentt軟件，對(duì)對(duì)建筑進(jìn)進(jìn)行風(fēng)荷荷載數(shù)值值模擬，確確定實(shí)際際風(fēng)壓分分布，為為結(jié)構(gòu)和和幕墻設(shè)設(shè)計(jì)提供供準(zhǔn)確依依據(jù)。同同時(shí)應(yīng)用用SAPP20000、Middas等結(jié)構(gòu)構(gòu)計(jì)算軟軟件，對(duì)對(duì)建筑主主體結(jié)構(gòu)構(gòu)進(jìn)行結(jié)結(jié)構(gòu)變形形分析，根根據(jù)計(jì)算算結(jié)果修修正Auttodeesk Revvit模型，為為建筑和和機(jī)電專專業(yè)的深深化設(shè)計(jì)計(jì)提供條條件。復(fù)雜結(jié)構(gòu)節(jié)節(jié)點(diǎn)采用用CATTIA建模，將將CATTIA模型導(dǎo)導(dǎo)入ANSSYS Worrkbeenchh 144進(jìn)行節(jié)節(jié)點(diǎn)分析析，根

15、據(jù)據(jù)計(jì)算結(jié)結(jié)果進(jìn)行行節(jié)點(diǎn)三三維放樣樣，對(duì)二二維設(shè)計(jì)計(jì)進(jìn)行優(yōu)優(yōu)化。以以屋架鋼鋼架節(jié)點(diǎn)點(diǎn)為例，在在三維放放樣模型型中進(jìn)行行了五項(xiàng)項(xiàng)內(nèi)容的的優(yōu)化：一是將將原設(shè)計(jì)計(jì)的一個(gè)個(gè)支座修修改為兩兩個(gè)支座座，方便便鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)加工，同同時(shí)傳力力更清晰晰；二是是優(yōu)化灌灌漿孔位位置和尺尺寸；三三是修改改埋件角角鋼形狀狀和數(shù)量量以利穿穿筋；四四是修改改穿筋形形式，將將整段箍箍筋分成成2段，方方便施工工；五是是優(yōu)化鋼鋼筋彎折折形式并并調(diào)整鋼鋼筋排布布和規(guī)格格。圖13 屋屋面鋼架架節(jié)點(diǎn)三三維放樣樣模型消防設(shè)計(jì)中中利用Auttodeesk Revvit模型模模擬多個(gè)個(gè)標(biāo)高的的消防水水炮保護(hù)護(hù)范圍，校校核水炮炮放置位位置，利利用

16、最少少數(shù)量的的消防水水炮實(shí)現(xiàn)現(xiàn)最大范范圍的保保護(hù)。圖14 消消防水炮炮保護(hù)范范圍模擬擬主表演館觀觀眾廳與與舞臺(tái)之之間無物物理分隔隔，需要要借助舞舞臺(tái)馬道道的構(gòu)造造布置照照明燈具具。 借助Auttodeesk Revvit模型準(zhǔn)準(zhǔn)確的空空間數(shù)據(jù)據(jù)信息，采采用CallcuLLux Areea照明設(shè)設(shè)計(jì)軟件件對(duì)觀眾眾廳進(jìn)行行分析，得得出合理理的燈具具布置及及燈具設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)。管線綜合設(shè)設(shè)計(jì)與碰碰撞檢查查管線綜綜合設(shè)計(jì)計(jì)與碰撞撞檢查的的目的是是避免碰碰撞，解解決各專專業(yè)間的的沖突，明明確管線線標(biāo)高以以及輔助助確定施施工順序序等。傳傳統(tǒng)二維維設(shè)計(jì)中中的管線線綜合設(shè)設(shè)計(jì)是通通過繪制制關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)剖面圖圖進(jìn)行各

17、各專業(yè)間間的協(xié)調(diào)調(diào)，而在在三維設(shè)設(shè)計(jì)中則則可以利利用BIM模型直直接反映映各專業(yè)業(yè)條件，利利用Auttodeesk Navviswworkks軟件進(jìn)進(jìn)行碰撞撞檢查，使使得進(jìn)行行管線綜綜合設(shè)計(jì)計(jì)的效率率大大提提升。馬戲城主表表演館的的機(jī)電用用房主要要集中在在地下一一層與地地下二層層，涉及及到的機(jī)機(jī)電管線線包括通通風(fēng)空調(diào)調(diào)系統(tǒng)、空空調(diào)水系系統(tǒng)、給給排水系系統(tǒng)、消消防水系系統(tǒng)、強(qiáng)強(qiáng)弱電系系統(tǒng)等。利利用三維維模型進(jìn)進(jìn)行碰撞撞檢查時(shí)時(shí)會(huì)產(chǎn)生生大量碰碰撞錯(cuò)誤誤，為使使碰撞檢檢查結(jié)果果清晰明明確，對(duì)對(duì)土建結(jié)結(jié)構(gòu)與機(jī)機(jī)電系統(tǒng)統(tǒng)、機(jī)電電系統(tǒng)之之間分別別進(jìn)行碰碰撞檢查查?！坝才鲎病奔磿r(shí)進(jìn)進(jìn)行調(diào)整整和修改改，對(duì)結(jié)結(jié)

18、構(gòu)管道道所進(jìn)行行的列表表說明無無需在圖圖紙中表表示出來來，便于于下一步步指導(dǎo)施施工。圖15-11 地下一一層結(jié)構(gòu)構(gòu)梁與空空調(diào)風(fēng)管管碰撞 圖15-2 地下一一層空調(diào)調(diào)風(fēng)管與與電氣橋橋架碰撞撞應(yīng)用BIMM模型進(jìn)進(jìn)行外部部配合作作為大型型綜合性性劇場項(xiàng)項(xiàng)目，重重慶國際際馬戲城城在施工工圖完成成過程中中需要進(jìn)進(jìn)行消防防性能化化設(shè)計(jì)、節(jié)節(jié)能審查查、舞臺(tái)臺(tái)機(jī)械設(shè)設(shè)計(jì)、園園林設(shè)計(jì)計(jì)、內(nèi)部部精裝修修設(shè)計(jì)等等專項(xiàng)設(shè)設(shè)計(jì)，這這些專項(xiàng)項(xiàng)設(shè)計(jì)由由專業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)公司司配合完完成，而而設(shè)計(jì)單單位提供供的BIM模型能能夠?yàn)閷ｍ?xiàng)深化化設(shè)計(jì)提提供準(zhǔn)確確的數(shù)據(jù)據(jù)條件，使使專項(xiàng)設(shè)設(shè)計(jì)能夠夠快速展展開，并并與設(shè)計(jì)計(jì)單位密密切配合合。由

19、于主表演演館的觀觀眾區(qū)與與舞臺(tái)區(qū)區(qū)無法進(jìn)進(jìn)行分隔隔，設(shè)計(jì)計(jì)單位委委托公安安部四川川消防研研究所（“川消所”）進(jìn)行行消防性性能化設(shè)設(shè)計(jì)。川川消所使使用火災(zāi)災(zāi)情況模模擬軟件件DFS和疏散散模擬軟軟件STEEPS對(duì)主表表演館進(jìn)進(jìn)行火災(zāi)災(zāi)模擬和和疏散分分析，需需要設(shè)計(jì)計(jì)方提供供準(zhǔn)確的的建筑三三維模型型。設(shè)計(jì)計(jì)方將Auttodeesk Revvit模型導(dǎo)導(dǎo)出為.dxxf文件，利利用Pyrrosiim軟件與DFS軟件實(shí)實(shí)現(xiàn)無縫縫對(duì)接，配配合川消消所完成成了消防防性能化化設(shè)計(jì)。圖16-11 .ddxf文件直直接導(dǎo)入入Pyrrosiim工具圖16-22 添加火火災(zāi)參數(shù)數(shù)條件生生成.fdds文件進(jìn)進(jìn)行模擬擬計(jì)算圖16-33 火災(zāi)模模擬及煙煙氣分析析成果馬戲劇場中中舞臺(tái)機(jī)