基于Revit平台的复杂建筑BIM应用-重庆国际马戏城

1、基于Revit平台的复杂建筑BIM应用-重庆国际马戏城北京市建筑设计研究院有限公司（BIAD）业务范围包括：城市规划、投资策划、大型公共建筑设计、民用建筑设计、室内装饰设计、园林景观设计、建筑智能化系统工程设计、工程概预算编制、工程监理、工程总承包等领域。自1949年成立以来，累计完成建筑设计面积已超过1.5亿平方米，从1977年至今，设计作品获得各类奖项总计1166项，曾被北京市政府授予“首都建筑设计突出贡献设计研究单位”荣誉称号。在全国各地设有12个分支机构，建筑设计作品遍及全国31个省市自治区。案例：重庆国际马马戏城相关软件及及解决方方案：Autoddeskk Reevitt Arrch

2、iiteccturreAutoddeskk Reevitt SttruccturreAutoddeskk Reevitt MEEPAutoddeskk NaavissworrksAutoCCAD客户证言：对于形体复复杂、空空间复杂杂、功能能和性能能复杂的的建筑项项目来说说，如果果没有三三维造型型和 HYPERLINK /BIIM技术术的出现现，基本本上将无无法完成成。可以以说， HYPERLINK /BBIM技技术的出出现推动动了建筑筑创作，同同时也成成为了艺艺术创作作的原始始驱动。北京市建建筑设计计研究院院有限公公司总经经理 徐全胜胜从最初的时时尚标签签到追逐逐技术领领先，BIM应用即即将走

3、过过炫耀的的年代，返返璞归真真的蜕变变后，留留给我们们的是它它强劲的的革命性性和简单单的实用用性。北京市建建筑设计计研究院院有限公公司 第四设设计所4A2工作室室主任 张浩BIM所带带来的不不仅是技技术上的的变革，而而且是设设计方法法和项目目控制上上的革新新，它带带来的最最直观的的利益是是提高了了设计的的准确度度和预见见性，从从而提高高了业主主对设计计单位的的信任度度。北京市建筑筑设计研研究院有有限公司司第四设设计所4A2工作室室副室主主任 陈文青青案例正文：重庆国际马马戏城基于Revvit平台的的复杂建建筑BIM应用项目概况重庆国际马马戏城位位于重庆庆市主城城区弹子子石组团团A标准分分区，总

4、总用地面面积3.3333公顷，总总建筑面面积3.772万平方方米。建建筑功能能包括主主表演馆馆、配套套服务设设施、动动物驯养养用房、办办公公寓寓等四个个部分，是是重庆十十大文化化建筑之之一。方案设计理理念来源源于马戏戏表演动动静和谐谐、亦真真亦幻的的效果呈呈现。造造型中两两条扭动动流转的的曲线契契合了重重庆山环环水绕的的城市景景观与自自然肌理理，隐喻喻连绵起起伏的群群山与曲曲转流长长的长江江，以其其独特的的外观效效果成就就了建筑筑自身的的标志性性。图1 重庆庆国际马马戏城沿沿江效果果图主表演馆建建筑面积积为218847平方米米，建筑筑高度49.78米，座座位数14889座。主主表演馆馆的建筑筑

5、形态通通过两组组空间曲曲线生成成两片相相互包裹裹的曲面面，围合合出马戏戏剧场的的主要空空间。内内侧曲面面圆润、饱饱满，外外侧曲面面舒展平平缓，自自然延伸伸为屋面面飘带，与与售票亭亭、餐饮饮、零售售等商业业设施有有机的融融合在一一起。图2 重庆庆国际马马戏城主主表演馆馆效果图图项目挑战及及解决方方案鉴于重庆国国际马戏戏城项目目的复杂杂性和重重要性，在在设计合合同签定定时业主主明确提提出：要要求设计计单位交交付BIM成果模模型，标标准是要要求模型型能进行行施工指指导和定定位。北北京市建建筑设计计研究院院有限公公司（简简称“北京院”）在该该项目中中实现了了由方案案设计到到施工图图全过程程全专业业的

6、HYPERLINK /BIIM技术应用用，目前前已完成成施工图图设计。重庆国际马马戏城项项目的技技术挑战战包括：以Autoodessk RReviit软件为为基础，建建立建筑筑、结构构、设备备、电气气全专业业三维模模型；将CATIIA软件建建立的参参数化外外幕墙模模型与Auttodeesk Revvit软件建建立的室室内模型型整合为为一体，形形成完整整的建筑筑信息模模型；利用三维信信息模型型辅助设设计，进进行各专专业定性性分析与与定量计计算；利用三维信信息模型型与相关关分包设设计单位位进行技技术配合合。基于以上挑挑战，重重庆国际际马戏城城项目组组建立了了专门的的BIM设计小小组，在在初步设设计

7、和施施工图设设计阶段段，完成成了模型型建立、复复杂空间间分析、功功能优化化设计、幕幕墙优化化设计、管管线综合合设计等等一系列列工作。全专业BIIM模型在方案设计计阶段，应应用Rhiinocceroos软件将将手工工工作模型型快速转转化为计计算机模模型，并并借助计计算机模模型对方方案进行行造型推推敲、曲曲面优化化、视线线分析、面面积控制制，完成成由感性性创意到到理性设设计的回回归。图3 方案案阶段模模型在初步设计计和施工工图阶段段，将CAD图纸导导入Auttodeesk Revvit软件中中，建立立重庆国国际马戏戏城项目目的全专专业模型型。整个个项目模模型分为为建筑结结构模型型、设备备模型（暖暖

8、通空调调、给排排水、消消防系统统）、电电气模型型（强弱弱电桥架架）、场场地模型型等4个模型型文件，通通过Auttodeesk Revvit软件的“复制、监监视”功能实实现各模模型之间间的实时时信息更更新。通通过三维维模型的的建立，设设计师能能够直观观准确地地理解复复杂的建建筑空间间，最大大限度地地弥补了了二维设设计的缺缺陷和不不足，直直接指导导施工，准准确表达达设计意意图。图4 重庆庆国际马马戏城主主表演馆馆Revvit模型外幕墙的优优化与表表达马戏城主表表演馆外外幕墙是是复杂的的双轨曲曲线曲面面，在方方案深化化设计中中，使用用CATTIA软件建建立外幕幕墙模型型，包括括幕墙金金属板、幕幕墙龙

9、骨骨、结构构圈梁、弧弧形结构构柱等与与幕墙曲曲面相关关的各项项内容，通通过Rhiinocceroos软件将将其导入入Auttodeesk Revvit模型，整整合为一一个整体体。图5 主表表演馆外外幕墙模模型图6-1 主结构构柱模型型 图6-22 幕墙圈圈梁模型型图6-3 幕墙龙龙骨模型型 图6-44 幕墙模模型幕墙模型建建立后，对对曲面平平滑度进进行分析析，通过过不断优优化生成成曲线，最最终获得得无曲率率突变、光光滑度较较高的外外幕墙曲曲面，并并对曲面面曲率进进行分区区间统计计，为幕幕墙深化化提供基基础数据据。图7 曲面面曲率分分析根据建筑外外观效果果，通过过斜向菱菱形网格格对外幕幕墙曲面面

10、进行划划分，并并通过控控制曲面面面板的的最小尺尺寸和最最大尺寸寸，由软软件自动动完成曲曲面划分分，建筑筑师对多多次划分分后的外外观效果果进行比比选，确确定最终终划分方方式。图8 对外外幕墙曲曲面进行行分格对幕墙曲面面划分后后获得的的每一块块面板都都是双曲曲板，并并且没有有两块面面板是完完全一样样的曲面面，若按按照划分分结果直直接进行行面板施施工，将将会使幕幕墙造价价异常高高昂。建建筑师通通过软件件统计每每一块曲曲面板最最高点及及角点到到平面的的距离，确确定合理理的优化化程度，将60%的双曲板优化为平板，其余全部优化为单曲板，在保证建筑整体效果的前提下，大大降低了工程造价。图9 将满满足条件件的

11、双曲曲面板优优化为平平板利用强大的的信息统统计功能能，对每每一块幕幕墙面板板进行编编号，并并对其定定位坐标标、颜色色、材质质、开洞洞数量、开开洞尺寸寸和开洞洞位置等等信息进进行统计计梳理，为为指导施施工提供供了可靠靠的数据据信息。图10 幕幕墙面板板信息统统计表BIM模型型辅助复复杂空间间设计剧场类建筑筑在观众众席下部部、前厅厅、舞台台等部位位会形成成一些复复杂的异异型空间间，此类类空间的的合理性性和可利利用性需需要借助助三维模模型分析析得出结结论。马戏城主表表演馆的的前厅与与观众厅厅之间通通过一道道弧形墙墙进行分分隔，它它既是结结构构件件也是造造型元素素，同时时还是主主表演馆馆前厅的的设计亮

12、亮点。这这道弧形形墙的定定位受到到多个条条件的制制约：首首先，弧弧形墙在在一层平平面的位位置要保保证售票票、存衣衣、零售售空间的的合理宽宽度；其其次，弧弧形墙在在二层空空间的曲曲线要满满足观众众走廊的的有效通通行宽度度与高度度，避免免产生压压抑感；再次，弧弧形墙与与外幕墙墙的交点点要位于于屋面结结构之下下。借助助Auttodeesk Revvit模型能能够同时时生成多多个平面面与剖面面的特点点，建筑筑师能够够快速准准确地获获得满意意的曲面面定位，保保证前厅厅最终的的空间效效果。图11 主主表演馆馆前厅弧弧墙模型型图12 主主表演馆馆前厅弧弧墙限制制条件-1（弧形墙在在一层平平面的位位置要保保证

13、售票票、存衣衣、零售售空间的的合理宽宽度）图图12 主表演演馆前厅厅弧墙限限制条件件-2（弧形墙在在二层空空间的曲曲线要满满足观众众走廊的的有效通通行宽度度与高度度）图12 主表演演馆前厅厅弧墙限限制条件件-3（弧弧形墙与与外幕墙墙的交点点要位于于屋面结结构之下下）在方案深化化过程中中，结构构、设备备、电气气等专业业需要应应用各自自专业的的分析软软件对建建筑方案案进行定定性分析析与定量量计算，BIM模型能能够与其其他专业业软件进进行文件件格式转转换，模模型中所所携带的的大量信信息数据据也能够够与其他他软件实实现数据据共享，避避免了传传统设计计过程中中各专业业要多次次建立各各种文件件格式建建筑模

14、型型的重复复性工作作，提高高了设计计师的工工作效率率。结构设计中中借助AuttoCAAD将Auttodeesk Revvit模型导导入Fluuentt软件，对对建筑进进行风荷荷载数值值模拟，确确定实际际风压分分布，为为结构和和幕墙设设计提供供准确依依据。同同时应用用SAPP20000、Middas等结构构计算软软件，对对建筑主主体结构构进行结结构变形形分析，根根据计算算结果修修正Auttodeesk Revvit模型，为为建筑和和机电专专业的深深化设计计提供条条件。复杂结构节节点采用用CATTIA建模，将将CATTIA模型导导入ANSSYS Worrkbeenchh 144进行节节点分析析，根

15、据据计算结结果进行行节点三三维放样样，对二二维设计计进行优优化。以以屋架钢钢架节点点为例，在在三维放放样模型型中进行行了五项项内容的的优化：一是将将原设计计的一个个支座修修改为两两个支座座，方便便钢结构构加工，同同时传力力更清晰晰；二是是优化灌灌浆孔位位置和尺尺寸；三三是修改改埋件角角钢形状状和数量量以利穿穿筋；四四是修改改穿筋形形式，将将整段箍箍筋分成成2段，方方便施工工；五是是优化钢钢筋弯折折形式并并调整钢钢筋排布布和规格格。图13 屋屋面钢架架节点三三维放样样模型消防设计中中利用Auttodeesk Revvit模型模模拟多个个标高的的消防水水炮保护护范围，校校核水炮炮放置位位置，利利用

16、最少少数量的的消防水水炮实现现最大范范围的保保护。图14 消消防水炮炮保护范范围模拟拟主表演馆观观众厅与与舞台之之间无物物理分隔隔，需要要借助舞舞台马道道的构造造布置照照明灯具具。 借助Auttodeesk Revvit模型准准确的空空间数据据信息，采采用CallcuLLux Areea照明设设计软件件对观众众厅进行行分析，得得出合理理的灯具具布置及及灯具设设计参数数。管线综合设设计与碰碰撞检查查管线综综合设计计与碰撞撞检查的的目的是是避免碰碰撞，解解决各专专业间的的冲突，明明确管线线标高以以及辅助助确定施施工顺序序等。传传统二维维设计中中的管线线综合设设计是通通过绘制制关键点点剖面图图进行各

17、各专业间间的协调调，而在在三维设设计中则则可以利利用BIM模型直直接反映映各专业业条件，利利用Auttodeesk Navviswworkks软件进进行碰撞撞检查，使使得进行行管线综综合设计计的效率率大大提提升。马戏城主表表演馆的的机电用用房主要要集中在在地下一一层与地地下二层层，涉及及到的机机电管线线包括通通风空调调系统、空空调水系系统、给给排水系系统、消消防水系系统、强强弱电系系统等。利利用三维维模型进进行碰撞撞检查时时会产生生大量碰碰撞错误误，为使使碰撞检检查结果果清晰明明确，对对土建结结构与机机电系统统、机电电系统之之间分别别进行碰碰撞检查查。“硬碰撞”即时进进行调整整和修改改，对结结

18、构管道道所进行行的列表表说明无无需在图图纸中表表示出来来，便于于下一步步指导施施工。图15-11 地下一一层结构构梁与空空调风管管碰撞 图15-2 地下一一层空调调风管与与电气桥桥架碰撞撞应用BIMM模型进进行外部部配合作作为大型型综合性性剧场项项目，重重庆国际际马戏城城在施工工图完成成过程中中需要进进行消防防性能化化设计、节节能审查查、舞台台机械设设计、园园林设计计、内部部精装修修设计等等专项设设计，这这些专项项设计由由专业设设计公司司配合完完成，而而设计单单位提供供的BIM模型能能够为专专项深化化设计提提供准确确的数据据条件，使使专项设设计能够够快速展展开，并并与设计计单位密密切配合合。由

19、于主表演演馆的观观众区与与舞台区区无法进进行分隔隔，设计计单位委委托公安安部四川川消防研研究所（“川消所”）进行行消防性性能化设设计。川川消所使使用火灾灾情况模模拟软件件DFS和疏散散模拟软软件STEEPS对主表表演馆进进行火灾灾模拟和和疏散分分析，需需要设计计方提供供准确的的建筑三三维模型型。设计计方将Auttodeesk Revvit模型导导出为.dxxf文件，利利用Pyrrosiim软件与DFS软件实实现无缝缝对接，配配合川消消所完成成了消防防性能化化设计。图16-11 .ddxf文件直直接导入入Pyrrosiim工具图16-22 添加火火灾参数数条件生生成.fdds文件进进行模拟拟计算图16-33 火灾模模拟及烟烟气分析析成果马戏剧场中中舞台机