基于Revit平臺的復雜建筑BIM應用-重慶國際馬戲城北京市建筑設計計研究院有限限公司（BIAD）業務范圍圍包括：城市市規劃、投資資策劃、大型型公共建筑設設計、民用建建筑設計、室室內裝飾設計計、園林景觀觀設計、建筑筑智能化系統統工程設計、工工程概預算編編制、工程監監理、工程總總承包等領域域。自1949年成立以來來，累計完成成建筑設計面面積已超過1.5億平方米，從從1977年至今，設設計作品獲得得各類獎項總總計1166項，曾被北北京市政府授授予“首都建筑設設計突出貢獻獻設計研究單單位”榮譽稱號。在在全國各地設設有12個分支機構構，建筑設計計作品遍及全全國31個省市自治治區。案例：重慶國際馬戲城城相關軟件及解決決方案：AutodesskRevvitArrchiteectureeAutodesskRevvitSttructuureAutodesskRevvitMEEPAutodesskNavvisworrksAutoCADD客戶證言：對于形體復雜、空空間復雜、功功能和性能復復雜的建筑項項目來說，如如果沒有三維維造型和HYPERLINK"/"BIIM技術的出出現，基本上上將無法完成成。可以說，HYPERLINK"/"BIM技術的出現推動了建筑創作，同時也成為了藝術創作的原始驅動。—北京市建筑設設計研究院有有限公司總經經理徐全勝從最初的時尚標標簽到追逐技技術領先，BIM應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勁勁的革命性和和簡單的實用用性。─北京市建筑設設計研究院有有限公司第四設計所4A2工作室主任張浩BIM所帶來的的不僅是技術術上的變革，而而且是設計方方法和項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計的準確確度和預見性性，從而提高高了業主對設設計單位的信信任度。北京市建筑設計計研究院有限限公司第四設設計所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平臺的復雜雜建筑BIM應用項目概況重慶國際馬戲城城位于重慶市市主城區彈子子石組團A標準分區，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、配配套服務設施施、動物馴養養用房、辦公公公寓等四個個部分，是重重慶十大文化化建筑之一。方案設計理念來來源于馬戲表表演動靜和諧諧、亦真亦幻幻的效果呈現現。造型中兩兩條扭動流轉轉的曲線契合合了重慶山環環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轉流長的長江江，以其獨特特的外觀效果果成就了建筑筑自身的標志志性。

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1489座。主表演演館的建筑形形態通過兩組組空間曲線生生成兩片相互互包裹的曲面面，圍合出馬馬戲劇場的主主要空間。內內側曲面圓潤潤、飽滿，外外側曲面舒展展平緩，自然然延伸為屋面面飄帶，與售售票亭、餐飲飲、零售等商商業設施有機機的融合在一一起。圖2重慶國際際馬戲城主表表演館效果圖圖項目挑戰及解決決方案鑒于重慶國際馬馬戲城項目的的復雜性和重重要性，在設設計合同簽定定時業主明確確提出：要求求設計單位交交付BIM成果模型，標標準是要求模模型能進行施施工指導和定定位。北京市市建筑設計研研究院有限公公司（簡稱“北京院”）在該項目目中實現了由由方案設計到到施工圖全過過程全專業的的HYPERLINK"/"BIM技術應用，目目前已完成施施工圖設計。重慶國際馬戲城城項目的技術術挑戰包括：：以AutodeeskReevit軟件為基礎礎，建立建筑筑、結構、設設備、電氣全全專業三維模模型；將CATIA軟軟件建立的參參數化外幕墻墻模型與AutoddeskRRevit軟件建立的的室內模型整整合為一體，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計計，進行各專專業定性分析析與定量計算算；利用三維信息模模型與相關分分包設計單位位進行技術配配合。基于以上挑戰，重重慶國際馬戲戲城項目組建建立了專門的的BIM設計小組，在在初步設計和和施工圖設計計階段，完成成了模型建立立、復雜空間間分析、功能能優化設計、幕幕墻優化設計計、管線綜合合設計等一系系列工作。全專業BIM模模型在方案設計階段段，應用Rhinooceross軟件將手工工工作模型快快速轉化為計計算機模型，并并借助計算機機模型對方案案進行造型推推敲、曲面優優化、視線分分析、面積控控制，完成由由感性創意到到理性設計的的回歸。圖3方案階段段模型在初步設計和施施工圖階段，將CAD圖紙導入AutodeskRevit軟件中，建立重慶國際馬戲城項目的全專業模型。整個項目模型分為建筑結構模型、設備模型（暖通空調、給排水、消防系統）、電氣模型（強弱電橋架）、場地模型等4個模型文件，通過AutodeskRevit軟件的“復制、監視”功能實現各模型之間的實時信息更新。通過三維模型的建立，設計師能夠直觀準確地理解復雜的建筑空間，最大限度地彌補了二維設計的缺陷和不足，直接指導施工，準確表達設計意圖。

圖4重慶國際際馬戲城主表表演館Revit模型外幕墻的優化與與表達馬戲城主表演館館外幕墻是復復雜的雙軌曲曲線曲面，在在方案深化設設計中，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、結構圈圈梁、弧形結結構柱等與幕幕墻曲面相關關的各項內容容，通過Rhinooceross軟件將其導導入AutoddeskRRevit模型，整合合為一個整體體。圖5主表演館館外幕墻模型型圖6-1主結結構柱模型

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，對曲面平平滑度進行分分析，通過不不斷優化生成成曲線，最終終獲得無曲率率突變、光滑滑度較高的外外幕墻曲面，并并對曲面曲率率進行分區間間統計，為幕幕墻深化提供供基礎數據。圖7曲面曲率率分析根據建筑外觀效效果，通過斜斜向菱形網格格對外幕墻曲曲面進行劃分分，并通過控控制曲面面板板的最小尺寸寸和最大尺寸寸，由軟件自自動完成曲面面劃分，建筑筑師對多次劃劃分后的外觀觀效果進行比比選，確定最最終劃分方式式。圖8對外幕墻墻曲面進行分分格

對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，若按照劃劃分結果直接接進行面板施施工，將會使使幕墻造價異異常高昂。建建筑師通過軟軟件統計每一一塊曲面板最最高點及角點點到平面的距距離，確定合合理的優化程程度，將60%的雙曲板優優化為平板，其其余全部優化化為單曲板，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。圖9將滿足條條件的雙曲面面板優化為平平板

利用強大的信息息統計功能，對對每一塊幕墻墻面板進行編編號，并對其其定位坐標、顏顏色、材質、開開洞數量、開開洞尺寸和開開洞位置等信信息進行統計計梳理，為指指導施工提供供了可靠的數數據信息。圖10幕墻面面板信息統計計表BIM模型輔助助復雜空間設設計劇場類建筑在觀觀眾席下部、前前廳、舞臺等等部位會形成成一些復雜的的異型空間，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結論。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行分隔隔，它既是結結構構件也是是造型元素，同同時還是主表表演館前廳的的設計亮點。這這道弧形墻的的定位受到多多個條件的制制約：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，避免產生生壓抑感；再再次，弧形墻墻與外幕墻的的交點要位于于屋面結構之之下。借助AutoddeskRRevit模型能夠同同時生成多個個平面與剖面面的特點，建建筑師能夠快快速準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要位于屋屋面結構之下下）在方案深化過程程中，結構、設設備、電氣等等專業需要應應用各自專業業的分析軟件件對建筑方案案進行定性分分析與定量計計算，BIM模型能夠與與其他專業軟軟件進行文件件格式轉換，模模型中所攜帶帶的大量信息息數據也能夠夠與其他軟件件實現數據共共享，避免了了傳統設計過過程中各專業業要多次建立立各種文件格格式建筑模型型的重復性工工作，提高了了設計師的工工作效率。結構設計中借助助AutoCCAD將AutoddeskRRevit模型導入Fluennt軟件，對建建筑進行風荷荷載數值模擬擬，確定實際際風壓分布，為為結構和幕墻墻設計提供準準確依據。同同時應用SAP20000、Midas等結構計算算軟件，對建建筑主體結構構進行結構變變形分析，根根據計算結果果修正AutoddeskRRevit模型，為建建筑和機電專專業的深化設設計提供條件件。復雜結構節點采采用CATIA建模，將CATIA模型導入ANSYSSWorkkbenchh14進行節點分分析，根據計計算結果進行行節點三維放放樣，對二維維設計進行優優化。以屋架架鋼架節點為為例，在三維維放樣模型中中進行了五項項內容的優化化：一是將原原設計的一個個支座修改為為兩個支座，方方便鋼結構加加工，同時傳傳力更清晰；；二是優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數量以利穿筋筋；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；五是優優化鋼筋彎折折形式并調整整鋼筋排布和和規格。圖13屋面鋼鋼架節點三維維放樣模型消防設計中利用用AutoddeskRRevit模型模擬多多個標高的消消防水炮保護護范圍，校核核水炮放置位位置，利用最最少數量的消消防水炮實現現最大范圍的的保護。圖14消防水水炮保護范圍圍模擬主表演館觀眾廳廳與舞臺之間間無物理分隔隔，需要借助助舞臺馬道的的構造布置照照明燈具。借助AutoddeskRRevit模型準確的的空間數據信信息，采用CalcuuLuxAArea照明設計軟軟件對觀眾廳廳進行分析，得得出合理的燈燈具布置及燈燈具設計參數數。管線綜合設計與與碰撞檢查管管線綜合設計計與碰撞檢查查的目的是避避免碰撞，解解決各專業間間的沖突，明明確管線標高高以及輔助確確定施工順序序等。傳統二二維設計中的的管線綜合設設計是通過繪繪制關鍵點剖剖面圖進行各各專業間的協協調，而在三三維設計中則則可以利用BIM模型直接反反映各專業條條件，利用AutoddeskNNaviswworks軟件進行碰碰撞檢查，使使得進行管線線綜合設計的的效率大大提提升。馬戲城主表演館館的機電用房房主要集中在在地下一層與與地下二層，涉涉及到的機電電管線包括通通風空調系統統、空調水系系統、給排水水系統、消防防水系統、強強弱電系統等等。利用三維維模型進行碰碰撞檢查時會會產生大量碰碰撞錯誤，為為使碰撞檢查查結果清晰明明確，對土建建結構與機電電系統、機電電系統之間分分別進行碰撞撞檢查。“硬碰撞”即時進行調調整和修改，對對結構管道所所進行的列表表說明無需在在圖紙中表示示出來，便于于下一步指導導施工。圖15-1地地下一層結構構梁與空調風風管碰撞

圖15-2地下一層空空調風管與電電氣橋架碰撞撞應用BIM模型型進行外部配配合作為大型型綜合性劇場場項目，重慶慶國際馬戲城城在施工圖完完成過程中需需要進行消防防性能化設計計、節能審查查、舞臺機械械設計、園林林設計、內部部精裝修設計計等專項設計計，這些專項項設計由專業業設計公司配配合完成，而而設計單位提提供的BIM模型能夠為為專項深化設設計提供準確確的數據條件件，使專項設設計能夠快速速展開，并與與設計單位密密切配合。由于主表演館的的觀眾區與舞舞臺區無法進進行分隔，設設計單位委托托公安部四川川消防研究所所（“川消所”）進行消防防性能化設計計。川消所使使用火災情況況模擬軟件DFS和疏散模擬擬軟件STEPS對主表演館館進行火災模模擬和疏散分分析，需要設設計方提供準準確的建筑三三維模型。設設計方將AutoddeskRRevit模型導出為.dxf文件，利用Pyrossim軟件與DFS軟件實現無無縫對接，配配合川消所完完成了消防性性能化設計。圖16-1..dxf文件直接導導入Pyrossim工具圖16-2添添加火災參數數條件生成.fds文件進行模模擬計算圖16-3火火災模擬及煙煙氣分析成果果馬戲劇場中舞臺臺機械較普通通劇場更為復復雜，舞臺區區上方除常規規馬道外還需需要設置與表表演區和觀眾眾區大小相同同的多層柵頂頂，以及表演演需要的多處處飛行器設施施。這些舞臺臺機械設計與與建筑主體結結構聯系緊密密，而馬戲城城主表演館內內部空間和屋屋頂鋼結構體體又較為復雜雜，舞臺機械械設計方需要要多個非樓層層標高平面和和多個位置的的剖面才能將將舞臺機械的的設計內容表表達清楚。設設計單位利用用AutoddeskRRevit模型可以隨隨時剖切出不不同標高的平平面和不同位位置的剖面，滿滿足舞臺機械械設計需求，并并提供相應角角度的剖透視視幫助舞臺機機械設計方理理解空間關系系。圖17-1提提供給舞臺機機械設計