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)計(jì)研究院有限限公司（BIAD）業(yè)務(wù)范圍圍包括：城市市規(guī)劃、投資資策劃、大型型公共建筑設(shè)設(shè)計(jì)、民用建建筑設(shè)計(jì)、室室內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)計(jì)、園林景觀觀設(shè)計(jì)、建筑筑智能化系統(tǒng)統(tǒng)工程設(shè)計(jì)、工工程概預(yù)算編編制、工程監(jiān)監(jiān)理、工程總總承包等領(lǐng)域域。自1949年成立以來來，累計(jì)完成成建筑設(shè)計(jì)面面積已超過1.5億平方米，從從1977年至今，設(shè)設(shè)計(jì)作品獲得得各類獎(jiǎng)項(xiàng)總總計(jì)1166項(xiàng)，曾被北北京市政府授授予“首都建筑設(shè)設(shè)計(jì)突出貢獻(xiàn)獻(xiàn)設(shè)計(jì)研究單單位”榮譽(yù)稱號(hào)。在在全國各地設(shè)設(shè)有12個(gè)分支機(jī)構(gòu)構(gòu)，建筑設(shè)計(jì)計(jì)作品遍及全全國31個(gè)省市自治治區(qū)。案例：重慶國際馬戲城城相關(guān)軟件及解決決方案：AutodesskRevvitArrchiteectureeAutodesskRevvitSttructuureAutodesskRevvitMEEPAutodesskNavvisworrksAutoCADD客戶證言：對(duì)于形體復(fù)雜、空空間復(fù)雜、功功能和性能復(fù)復(fù)雜的建筑項(xiàng)項(xiàng)目來說，如如果沒有三維維造型和HYPERLINK"/"BIIM技術(shù)的出出現(xiàn)，基本上上將無法完成成。可以說，HYPERLINK"/"BIM技術(shù)的出現(xiàn)推動(dòng)了建筑創(chuàng)作，同時(shí)也成為了藝術(shù)創(chuàng)作的原始驅(qū)動(dòng)。—北京市建筑設(shè)設(shè)計(jì)研究院有有限公司總經(jīng)經(jīng)理徐全勝從最初的時(shí)尚標(biāo)標(biāo)簽到追逐技技術(shù)領(lǐng)先，BIM應(yīng)用即將走走過炫耀的年年代，返璞歸歸真的蛻變后后，留給我們們的是它強(qiáng)勁勁的革命性和和簡(jiǎn)單的實(shí)用用性。─北京市建筑設(shè)設(shè)計(jì)研究院有有限公司第四設(shè)計(jì)所4A2工作室主任張浩BIM所帶來的的不僅是技術(shù)術(shù)上的變革，而而且是設(shè)計(jì)方方法和項(xiàng)目控控制上的革新新，它帶來的的最直觀的利利益是提高了了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確確度和預(yù)見性性，從而提高高了業(yè)主對(duì)設(shè)設(shè)計(jì)單位的信信任度。北京市建筑設(shè)計(jì)計(jì)研究院有限限公司第四設(shè)設(shè)計(jì)所4A2工作室副室室主任陳文青

案例正文：重慶國際馬戲城城——基于Revit平臺(tái)的復(fù)雜雜建筑BIM應(yīng)用項(xiàng)目概況重慶國際馬戲城城位于重慶市市主城區(qū)彈子子石組團(tuán)A標(biāo)準(zhǔn)分區(qū)，總總用地面積3.333公頃，總建建筑面積3.72萬平方米。建建筑功能包括括主表演館、配配套服務(wù)設(shè)施施、動(dòng)物馴養(yǎng)養(yǎng)用房、辦公公公寓等四個(gè)個(gè)部分，是重重慶十大文化化建筑之一。方案設(shè)計(jì)理念來來源于馬戲表表演動(dòng)靜和諧諧、亦真亦幻幻的效果呈現(xiàn)現(xiàn)。造型中兩兩條扭動(dòng)流轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的曲線契合合了重慶山環(huán)環(huán)水繞的城市市景觀與自然然肌理，隱喻喻連綿起伏的的群山與曲轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)流長的長江江，以其獨(dú)特特的外觀效果果成就了建筑筑自身的標(biāo)志志性。

圖1重慶國際際馬戲城沿江江效果圖主表演館建筑面面積為21847平方米，建建筑高度49.78米，座位數(shù)1489座。主表演演館的建筑形形態(tài)通過兩組組空間曲線生生成兩片相互互包裹的曲面面，圍合出馬馬戲劇場(chǎng)的主主要空間。內(nèi)內(nèi)側(cè)曲面圓潤潤、飽滿，外外側(cè)曲面舒展展平緩，自然然延伸為屋面面飄帶，與售售票亭、餐飲飲、零售等商商業(yè)設(shè)施有機(jī)機(jī)的融合在一一起。圖2重慶國際際馬戲城主表表演館效果圖圖項(xiàng)目挑戰(zhàn)及解決決方案鑒于重慶國際馬馬戲城項(xiàng)目的的復(fù)雜性和重重要性，在設(shè)設(shè)計(jì)合同簽定定時(shí)業(yè)主明確確提出：要求求設(shè)計(jì)單位交交付BIM成果模型，標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)是要求模模型能進(jìn)行施施工指導(dǎo)和定定位。北京市市建筑設(shè)計(jì)研研究院有限公公司（簡(jiǎn)稱“北京院”）在該項(xiàng)目目中實(shí)現(xiàn)了由由方案設(shè)計(jì)到到施工圖全過過程全專業(yè)的的HYPERLINK"/"BIM技術(shù)應(yīng)用，目目前已完成施施工圖設(shè)計(jì)。重慶國際馬戲城城項(xiàng)目的技術(shù)術(shù)挑戰(zhàn)包括：：以AutodeeskReevit軟件為基礎(chǔ)礎(chǔ)，建立建筑筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)設(shè)備、電氣全全專業(yè)三維模模型；將CATIA軟軟件建立的參參數(shù)化外幕墻墻模型與AutoddeskRRevit軟件建立的的室內(nèi)模型整整合為一體，形形成完整的建建筑信息模型型；利用三維信息模模型輔助設(shè)計(jì)計(jì)，進(jìn)行各專專業(yè)定性分析析與定量計(jì)算算；利用三維信息模模型與相關(guān)分分包設(shè)計(jì)單位位進(jìn)行技術(shù)配配合。基于以上挑戰(zhàn)，重重慶國際馬戲戲城項(xiàng)目組建建立了專門的的BIM設(shè)計(jì)小組，在在初步設(shè)計(jì)和和施工圖設(shè)計(jì)計(jì)階段，完成成了模型建立立、復(fù)雜空間間分析、功能能優(yōu)化設(shè)計(jì)、幕幕墻優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)、管線綜合合設(shè)計(jì)等一系系列工作。全專業(yè)BIM模模型在方案設(shè)計(jì)階段段，應(yīng)用Rhinooceross軟件將手工工工作模型快快速轉(zhuǎn)化為計(jì)計(jì)算機(jī)模型，并并借助計(jì)算機(jī)機(jī)模型對(duì)方案案進(jìn)行造型推推敲、曲面優(yōu)優(yōu)化、視線分分析、面積控控制，完成由由感性創(chuàng)意到到理性設(shè)計(jì)的的回歸。圖3方案階段段模型在初步設(shè)計(jì)和施施工圖階段，將CAD圖紙導(dǎo)入AutodeskRevit軟件中，建立重慶國際馬戲城項(xiàng)目的全專業(yè)模型。整個(gè)項(xiàng)目模型分為建筑結(jié)構(gòu)模型、設(shè)備模型（暖通空調(diào)、給排水、消防系統(tǒng)）、電氣模型（強(qiáng)弱電橋架）、場(chǎng)地模型等4個(gè)模型文件，通過AutodeskRevit軟件的“復(fù)制、監(jiān)視”功能實(shí)現(xiàn)各模型之間的實(shí)時(shí)信息更新。通過三維模型的建立，設(shè)計(jì)師能夠直觀準(zhǔn)確地理解復(fù)雜的建筑空間，最大限度地彌補(bǔ)了二維設(shè)計(jì)的缺陷和不足，直接指導(dǎo)施工，準(zhǔn)確表達(dá)設(shè)計(jì)意圖。

圖4重慶國際際馬戲城主表表演館Revit模型外幕墻的優(yōu)化與與表達(dá)馬戲城主表演館館外幕墻是復(fù)復(fù)雜的雙軌曲曲線曲面，在在方案深化設(shè)設(shè)計(jì)中，使用用CATIA軟件建立外外幕墻模型，包包括幕墻金屬屬板、幕墻龍龍骨、結(jié)構(gòu)圈圈梁、弧形結(jié)結(jié)構(gòu)柱等與幕幕墻曲面相關(guān)關(guān)的各項(xiàng)內(nèi)容容，通過Rhinooceross軟件將其導(dǎo)導(dǎo)入AutoddeskRRevit模型，整合合為一個(gè)整體體。圖5主表演館館外幕墻模型型圖6-1主結(jié)結(jié)構(gòu)柱模型

圖6-2幕墻圈梁模模型圖6-3幕墻墻龍骨模型

圖6-4幕墻模型幕墻模型建立后后，對(duì)曲面平平滑度進(jìn)行分分析，通過不不斷優(yōu)化生成成曲線，最終終獲得無曲率率突變、光滑滑度較高的外外幕墻曲面，并并對(duì)曲面曲率率進(jìn)行分區(qū)間間統(tǒng)計(jì)，為幕幕墻深化提供供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。圖7曲面曲率率分析根據(jù)建筑外觀效效果，通過斜斜向菱形網(wǎng)格格對(duì)外幕墻曲曲面進(jìn)行劃分分，并通過控控制曲面面板板的最小尺寸寸和最大尺寸寸，由軟件自自動(dòng)完成曲面面劃分，建筑筑師對(duì)多次劃劃分后的外觀觀效果進(jìn)行比比選，確定最最終劃分方式式。圖8對(duì)外幕墻墻曲面進(jìn)行分分格

對(duì)幕墻曲面劃分分后獲得的每每一塊面板都都是雙曲板，并并且沒有兩塊塊面板是完全全一樣的曲面面，若按照劃劃分結(jié)果直接接進(jìn)行面板施施工，將會(huì)使使幕墻造價(jià)異異常高昂。建建筑師通過軟軟件統(tǒng)計(jì)每一一塊曲面板最最高點(diǎn)及角點(diǎn)點(diǎn)到平面的距距離，確定合合理的優(yōu)化程程度，將60%的雙曲板優(yōu)優(yōu)化為平板，其其余全部?jī)?yōu)化化為單曲板，在在保證建筑整整體效果的前前提下，大大大降低了工程程造價(jià)。圖9將滿足條條件的雙曲面面板優(yōu)化為平平板

利用強(qiáng)大的信息息統(tǒng)計(jì)功能，對(duì)對(duì)每一塊幕墻墻面板進(jìn)行編編號(hào)，并對(duì)其其定位坐標(biāo)、顏顏色、材質(zhì)、開開洞數(shù)量、開開洞尺寸和開開洞位置等信信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)梳理，為指指導(dǎo)施工提供供了可靠的數(shù)數(shù)據(jù)信息。圖10幕墻面面板信息統(tǒng)計(jì)計(jì)表BIM模型輔助助復(fù)雜空間設(shè)設(shè)計(jì)劇場(chǎng)類建筑在觀觀眾席下部、前前廳、舞臺(tái)等等部位會(huì)形成成一些復(fù)雜的的異型空間，此此類空間的合合理性和可利利用性需要借借助三維模型型分析得出結(jié)結(jié)論。馬戲城主表演館館的前廳與觀觀眾廳之間通通過一道弧形形墻進(jìn)行分隔隔，它既是結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件也是是造型元素，同同時(shí)還是主表表演館前廳的的設(shè)計(jì)亮點(diǎn)。這這道弧形墻的的定位受到多多個(gè)條件的制制約：首先，弧弧形墻在一層層平面的位置置要保證售票票、存衣、零零售空間的合合理寬度；其其次，弧形墻墻在二層空間間的曲線要滿滿足觀眾走廊廊的有效通行行寬度與高度度，避免產(chǎn)生生壓抑感；再再次，弧形墻墻與外幕墻的的交點(diǎn)要位于于屋面結(jié)構(gòu)之之下。借助AutoddeskRRevit模型能夠同同時(shí)生成多個(gè)個(gè)平面與剖面面的特點(diǎn)，建建筑師能夠快快速準(zhǔn)確地獲獲得滿意的曲曲面定位，保保證前廳最終終的空間效果果。圖11主表演演館前廳弧墻墻模型圖12主表演演館前廳弧墻墻限制條件-1（弧形墻在一層層平面的位置置要保證售票票、存衣、零零售空間的合合理寬度）圖圖12主表演館前前廳弧墻限制制條件-2（弧形墻在二層層空間的曲線線要滿足觀眾眾走廊的有效效通行寬度與與高度）圖12主表演館前前廳弧墻限制制條件-3（弧形墻與與外幕墻的交交點(diǎn)要位于屋屋面結(jié)構(gòu)之下下）在方案深化過程程中，結(jié)構(gòu)、設(shè)設(shè)備、電氣等等專業(yè)需要應(yīng)應(yīng)用各自專業(yè)業(yè)的分析軟件件對(duì)建筑方案案進(jìn)行定性分分析與定量計(jì)計(jì)算，BIM模型能夠與與其他專業(yè)軟軟件進(jìn)行文件件格式轉(zhuǎn)換，模模型中所攜帶帶的大量信息息數(shù)據(jù)也能夠夠與其他軟件件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共共享，避免了了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過過程中各專業(yè)業(yè)要多次建立立各種文件格格式建筑模型型的重復(fù)性工工作，提高了了設(shè)計(jì)師的工工作效率。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中借助助AutoCCAD將AutoddeskRRevit模型導(dǎo)入Fluennt軟件，對(duì)建建筑進(jìn)行風(fēng)荷荷載數(shù)值模擬擬，確定實(shí)際際風(fēng)壓分布，為為結(jié)構(gòu)和幕墻墻設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)準(zhǔn)確依據(jù)。同同時(shí)應(yīng)用SAP20000、Midas等結(jié)構(gòu)計(jì)算算軟件，對(duì)建建筑主體結(jié)構(gòu)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)變變形分析，根根據(jù)計(jì)算結(jié)果果修正AutoddeskRRevit模型，為建建筑和機(jī)電專專業(yè)的深化設(shè)設(shè)計(jì)提供條件件。復(fù)雜結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)采采用CATIA建模，將CATIA模型導(dǎo)入ANSYSSWorkkbenchh14進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分分析，根據(jù)計(jì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行行節(jié)點(diǎn)三維放放樣，對(duì)二維維設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)優(yōu)化。以屋架架鋼架節(jié)點(diǎn)為為例，在三維維放樣模型中中進(jìn)行了五項(xiàng)項(xiàng)內(nèi)容的優(yōu)化化：一是將原原設(shè)計(jì)的一個(gè)個(gè)支座修改為為兩個(gè)支座，方方便鋼結(jié)構(gòu)加加工，同時(shí)傳傳力更清晰；；二是優(yōu)化灌灌漿孔位置和和尺寸；三是是修改埋件角角鋼形狀和數(shù)數(shù)量以利穿筋筋；四是修改改穿筋形式，將將整段箍筋分分成2段，方便施施工；五是優(yōu)優(yōu)化鋼筋彎折折形式并調(diào)整整鋼筋排布和和規(guī)格。圖13屋面鋼鋼架節(jié)點(diǎn)三維維放樣模型消防設(shè)計(jì)中利用用AutoddeskRRevit模型模擬多多個(gè)標(biāo)高的消消防水炮保護(hù)護(hù)范圍，校核核水炮放置位位置，利用最最少數(shù)量的消消防水炮實(shí)現(xiàn)現(xiàn)最大范圍的的保護(hù)。圖14消防水水炮保護(hù)范圍圍模擬主表演館觀眾廳廳與舞臺(tái)之間間無物理分隔隔，需要借助助舞臺(tái)馬道的的構(gòu)造布置照照明燈具。借助AutoddeskRRevit模型準(zhǔn)確的的空間數(shù)據(jù)信信息，采用CalcuuLuxAArea照明設(shè)計(jì)軟軟件對(duì)觀眾廳廳進(jìn)行分析，得得出合理的燈燈具布置及燈燈具設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)。管線綜合設(shè)計(jì)與與碰撞檢查管管線綜合設(shè)計(jì)計(jì)與碰撞檢查查的目的是避避免碰撞，解解決各專業(yè)間間的沖突，明明確管線標(biāo)高高以及輔助確確定施工順序序等。傳統(tǒng)二二維設(shè)計(jì)中的的管線綜合設(shè)設(shè)計(jì)是通過繪繪制關(guān)鍵點(diǎn)剖剖面圖進(jìn)行各各專業(yè)間的協(xié)協(xié)調(diào)，而在三三維設(shè)計(jì)中則則可以利用BIM模型直接反反映各專業(yè)條條件，利用AutoddeskNNaviswworks軟件進(jìn)行碰碰撞檢查，使使得進(jìn)行管線線綜合設(shè)計(jì)的的效率大大提提升。馬戲城主表演館館的機(jī)電用房房主要集中在在地下一層與與地下二層，涉涉及到的機(jī)電電管線包括通通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)、空調(diào)水系系統(tǒng)、給排水水系統(tǒng)、消防防水系統(tǒng)、強(qiáng)強(qiáng)弱電系統(tǒng)等等。利用三維維模型進(jìn)行碰碰撞檢查時(shí)會(huì)會(huì)產(chǎn)生大量碰碰撞錯(cuò)誤，為為使碰撞檢查查結(jié)果清晰明明確，對(duì)土建建結(jié)構(gòu)與機(jī)電電系統(tǒng)、機(jī)電電系統(tǒng)之間分分別進(jìn)行碰撞撞檢查。“硬碰撞”即時(shí)進(jìn)行調(diào)調(diào)整和修改，對(duì)對(duì)結(jié)構(gòu)管道所所進(jìn)行的列表表說明無需在在圖紙中表示示出來，便于于下一步指導(dǎo)導(dǎo)施工。圖15-1地地下一層結(jié)構(gòu)構(gòu)梁與空調(diào)風(fēng)風(fēng)管碰撞

圖15-2地下一層空空調(diào)風(fēng)管與電電氣橋架碰撞撞應(yīng)用BIM模型型進(jìn)行外部配配合作為大型型綜合性劇場(chǎng)場(chǎng)項(xiàng)目，重慶慶國際馬戲城城在施工圖完完成過程中需需要進(jìn)行消防防性能化設(shè)計(jì)計(jì)、節(jié)能審查查、舞臺(tái)機(jī)械械設(shè)計(jì)、園林林設(shè)計(jì)、內(nèi)部部精裝修設(shè)計(jì)計(jì)等專項(xiàng)設(shè)計(jì)計(jì)，這些專項(xiàng)項(xiàng)設(shè)計(jì)由專業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)公司配配合完成，而而設(shè)計(jì)單位提提供的BIM模型能夠?yàn)闉閷ｍ?xiàng)深化設(shè)設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確確的數(shù)據(jù)條件件，使專項(xiàng)設(shè)設(shè)計(jì)能夠快速速展開，并與與設(shè)計(jì)單位密密切配合。由于主表演館的的觀眾區(qū)與舞舞臺(tái)區(qū)無法進(jìn)進(jìn)行分隔，設(shè)設(shè)計(jì)單位委托托公安部四川川消防研究所所（“川消所”）進(jìn)行消防防性能化設(shè)計(jì)計(jì)。川消所使使用火災(zāi)情況況模擬軟件DFS和疏散模擬擬軟件STEPS對(duì)主表演館館進(jìn)行火災(zāi)模模擬和疏散分分析，需要設(shè)設(shè)計(jì)方提供準(zhǔn)準(zhǔn)確的建筑三三維模型。設(shè)設(shè)計(jì)方將AutoddeskRRevit模型導(dǎo)出為.dxf文件，利用Pyrossim軟件與DFS軟件實(shí)現(xiàn)無無縫對(duì)接，配配合川消所完完成了消防性性能化設(shè)計(jì)。圖16-1..dxf文件直接導(dǎo)導(dǎo)入Pyrossim工具圖16-2添添加火災(zāi)參數(shù)數(shù)條件生成.fds文件進(jìn)行模模擬計(jì)算圖16-3火火災(zāi)模擬及煙煙氣分析成果果馬戲劇場(chǎng)中舞臺(tái)臺(tái)機(jī)械較普通通劇場(chǎng)更為復(fù)復(fù)雜，舞臺(tái)區(qū)區(qū)上方除常規(guī)規(guī)馬道外還需需要設(shè)置與表表演區(qū)和觀眾眾區(qū)大小相同同的多層?xùn)彭旐敚约氨硌菅菪枰亩嗵幪庯w行器設(shè)施施。這些舞臺(tái)臺(tái)機(jī)械設(shè)計(jì)與與建筑主體結(jié)結(jié)構(gòu)聯(lián)系緊密密，而馬戲城城主表演館內(nèi)內(nèi)部空間和屋屋頂鋼結(jié)構(gòu)體體又較為復(fù)雜雜，舞臺(tái)機(jī)械械設(shè)計(jì)方需要要多個(gè)非樓層層標(biāo)高平面和和多個(gè)位置的的剖面才能將將舞臺(tái)機(jī)械的的設(shè)計(jì)內(nèi)容表表達(dá)清楚。設(shè)設(shè)計(jì)單位利用用AutoddeskRRevit模型可以隨隨時(shí)剖切出不不同標(biāo)高的平平面和不同位位置的剖面，滿滿足舞臺(tái)機(jī)械械設(shè)計(jì)需求，并并提供相應(yīng)角角度的剖透視視幫助舞臺(tái)機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)方理理解空間關(guān)系系。圖17-1提提供給舞臺(tái)機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)