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案例分析：上海迪士尼奇幻童话城堡BIM技术的应用

发布于：2014-08-13 14:12:13 来自：给排水工程/建筑给排水 [复制转发]

工程概况

奇幻童话城堡，是上海迪士尼乐园的标志性建筑，位于梦幻乐园的中心地块。是一座及娱乐，餐饮，会展功能于一体的主题建筑，该项目总建筑面积10510 m2，建筑高度21m，最高塔顶高度46m，地下室面积约为3000 m2。该项目空间不大，机电各专业系统错综复杂，较传统设计增加了许多新的系统，如水专业的水景管线，暖通专业的压缩空气以及电气专业的满足娱乐设备的配电桥架，另外业主对室内装饰严格控制，这使得传统的二维绘图方式无法满足该项目的要求。因此尝试基于Revit MEP平台通过BIM技术的应用，为图纸绘制、管线综合、碰撞检测及施工指导提供了新的途径。

BIM在奇幻童话城堡给排水设计中的实践

BIM(BuildingInformation Modeling，即建筑信息模型)是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。目前国内的BIM技术蓬勃发展，很多项目为解决管线综合过程中产生的问题，通过建模查找碰撞并解决碰撞来指导施工过程，取得了较好的效果。然而笔者认为，应用BIM技术单纯的为了解决碰撞问题，有大材小用之嫌。BIM技术为建筑信息模型，模型只是一个直观的反应，而更重要的在于信息，从信息的角度讲，建筑信息模型绝不仅仅是建筑模型。设计院纠结于如何制作三维建筑模型，而只用很少部分信息，无疑是浪费。

迪士尼奇幻童话城堡在BIM的应用上应该说是全方位的，从项目的初期就完全通过REVIT软件来建立模型，而不是像一般国内项目为配合施工过程管线综合建立的碰撞模型。城堡的BIM模型是完整的，各专业通过模型注释并最终完成出图，一切过程都搭建在REVIT平台之上。下面就建筑给排水模型创建进行阐述。

项目创建

创建Revit项目文件一般不会由单个工程师完成，因此在模型的建立过程中需要面对几个人同时在一个文件上工作的情况，这时要采取中心文件和工作集模式，在服务器上建立中心文件后，机电各专业工程师将中心文件另存为本地文件，在本地文件上进行工作，本地文件可以和中心文件实时进行数据交换，当建筑或结构模型的中心文件有修改时，利用“与中心文件同步”的功能，可以实时更新建筑、结构以及其他专业的模型，这就是Revit平台下的协同设计过程。

给排水系统模型创建

在创建给排水系统之前，要先对管道、关键和设备进行编辑和加载。给排水系统所需的管件、配件和设备可以从构建族库中载入并编辑，通过基本设置为BIM模型的基本设计信息。三维模型建立与传统的二维设计有着本质的区别，在画图方面，模型建立采用实体化设计，任何一根管路，设备以及配件，都要赋予相应的属性信息，包括类型名称、材质、型号、制造商等属性信息，这个过程是建立模型的关键步骤之一，因为BIM模型不仅可以记录给排水系统的空间结构、构件和设备的几何信息，还包括其他详细的材料性能和属性信息，利用这些信息，软件可以自动统计生成设备材料列表。

完成基本准备工作后，便可以创建给排水系统的模型，此外还可将dwg文件通过外部参照的方式进行链接，将给排水平面图直接显示于MEP项目文件的平面视图中作为参考，这样更加直观的运用二维和三维的相互衔接。三维模型的建立是通过一个个实体化参数“族”来实现的，任何一根管道，设备等实体，都要通过“族”来完成，“族”和CAD里面的属性块类似，但是又有着本质的区别，因为“族”含有一个实体所有的信息，因此在完成一根管道的绘制之后，也就相当于在一个虚拟的楼宇里铺设好了一根管道。

在调用族库的过程中，设置类型属性，并在相应位置放置设备。利用“常用”选项卡中的“管道”命令绘制管道。一般在平面视图中进行管道的绘制，从已经设置的管道类型中选择所需管道类型，选择管径，输入标高，即可绘制管段，连接设备。平面视图中绘制的管道设备等因为在二维定位的同时赋予了标高参数，因此具备了三维的属性，在三维的视图中可以从不同的角度直观的显示其空间位置。绘制有坡度的管道时，可以再选项卡中启用坡度，输入坡度值，即可绘制有坡度的管道。给排水的立管可以通过创建剖面进行绘制，与已经绘制的横管进行连接，再于平面视图中调整立管的位置。给排水工程师在绘制管道的同时，建议首先与暖通专业、电气专业沟通好大致位置，水管，风管，桥架的大致平面位置和高度，这样在各专业模型建好之后，可有效的减少主管的碰撞，减少以后调整碰撞的工作量。

在模型的建立过程中，要善于运用工作集和过滤器的概念，针对给排水的每一个管道系统，可通过工作集和过滤器两种方式区分，例如可以将给水系统、排水系统、雨水系统、消火栓系统和喷淋系统设置为不同的管道系统，Revit默认与不同管道系统连接的管道附件或设备将赋予该管道系统的属性，同时不同的管道系统可以设置为不同的线型、颜色等属性，为日后出图或按系统调整碰撞时提供方便。

碰撞检查与管线综合

在RevitMEP平台上，将给排水、电气和暖通模型置于同一的设计环境中，便可清晰的看见碰撞点，首先在三维视图中手动查找明显的管线之间的碰撞以及管线与结构建筑专业的碰撞，经过第一轮调整。大多数碰撞可以通过移动管线位置和调整标高来解决。Revit本身有自带的“碰撞检查”功能，然而由于Revit平台对硬件的要求过高，加上城堡本身各专业模型较大，用Revit本身查找碰撞是个难以完成的任务，因此我们在工作中使用Navisworks平台进行碰撞检查，Navisworks对计算机硬件要求不高，所有专业模型整合后可以快速的浏览模型，极大的提高了工作效率。即各专业将模型转成nwc文件模式，运用Navis平台进行碰撞检查最终生成碰撞报告，碰撞检查的原理是利用数学方程描述监测对象轮廓，调用函数求监测对象的联立方程是否有解。

当遇到需要进行重大调整的问题时，先提出预解决方案，各专业工程师一起进行协调，对三维模型进行调整，确定解决方案，各专业进行确认后，在对模型进行修改，修改后与中心文件同步即可判断碰撞是否解决。碰撞检测与调整非一朝一夕之功，因为各个专业在调整碰撞的同时，往往会产生新的碰撞，再加上设计过程中各个专业都在同时对自己的专业进行修改，所以管线综合要多次反复的进行，以便问题得到解决，避免问题遗留到施工阶段。

Revit平台图纸生成

前面通过大量的内容讲述了三维模型的创建以及对模型后期的修改调整，然而即使三维模型完成后，我们也要通过施工图出图的方式移交给施工队，不可能将三维模型直接用于施工，因为模型虽然含有所有的施工信息，但是施工队想直接通过模型读懂所有的内容也是不现实的，因此Revit出图也是必不可少的内容。

而迪士尼奇幻童话城堡是从开始就基于Revit平台设计的，因此需要用Revit出图。Revit出图有两种方式，一种是将模型根据平面导出dwg文件，将这些文件通过xerf参照进CAD文件，最后通过添加标注后用CAD打印出图，另一种是基于Revit平台生成图纸后直接出图。两种方法各有优缺点，前者是用CAD平台，加标注较为简单直接，然后缺点是需要模型倒出，如果模型修改了无法实时反映到图纸之中，后一种方法不存在同步的问题，但是在生成图纸增加标注的过程中需要巨大的工作量。Revit图纸中的一系列标注以及图框也将通过“族”来实现，在Revit中通过“视图”选项卡中的“图纸”来建立图纸，管道的管径标高坡度等参数用Revit自带的标注族可实现，当然在标注的过程中需要用户根据自己的需求建立族，以便使图纸清晰明了。在施工图图纸的创建过程中，需要标注一些文字内容，来增加图纸的可读性，Revit本身无法像CAD一样根据自己的需求来随意添加文字，而是通过注释选项卡中的用户注释记号来实现，在标注之前要完成KeyNotes的建立工作。

运用Revit特定的语法格式，用户可根据自身要求来完成需要添加的标注内容，在KeyNotes编制好后，通过Revit注释记号选项卡来链接已经编制好的txt文件。前期准备工作完成后，用户可根据要求在图纸上添加任意的标记，最终来完成图纸生成。Revit图纸注释过程中需要较大的工作量，然后前期投入工作后，日后的修改便及其方便，比如修改管径的时候我们只需要调整管道属性，而管道标注会自动读取属性，因此在日后调整模型的时候，我们几乎不用在标注上耗费更多的工作量。

Revit MEP环境下模型创建存在的问题

（1）族库尚待完善目前RevitMEP自带了族库，然而在真正设计过程中会发现自带的族无法满足设计需要，比如从管道来讲，不同系统类型的管道采用不同材质的管材，从而使用不同的连接方式，但是在设计中很难实现，Revit族并没有提供分门别类的可供工程师选择的管道类型，而许多阀门，设备等族可选择的余地也较少，如循环泵，膨胀罐等专业设备，工程师目前只有通过一些论坛以及国外知名厂家的网站来搜索族，以满足使用要求。

（2）设计主动性较差Revit MEP在设计过程中用户的主动性相较二维稍嫌不够，因为大部分工程师都是从二维转到三维来设计的，例如管道的连接，二维的设计理念是设计师根据自己的经验来完成，设计师可采用直角连接，45°斜三通等方式连接，而在Revit MEP里面只能通过软件自动默认的连接方式，如用户需要改变连接方式，便需要在剖面中手动调节，耗费大量的时间，尤其是在重力管的设计过程中，经常会遇到管道连接后为调整碰撞导致大量的管道连接件中断，需要用户重新连接，给用户造成了极大的麻烦。而在管道与管道的连接件上也只能通过默认的方式，然而默认方式无法给用户选择性，例如在喷淋管道设计过程中，有些地方不想采用四通连接而想改为卡箍连接，但是Revit MEP没有给用户更多的选择，导致很多时候往往心有余而力不足。

（3）“系统检查器”功能可以检查给水系统和排水系统的流量、当量等信息。然而在使用过程中，即使创建了逻辑关系，物理连接完好，也无法使用。例如在通气管连接到排水管后，或者冷水接入热水器后接出热水，系统便无法进行正常分析。