國際品牌主題樂園建筑的BIM正向設計

孟媛

同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司 上海 200092

1 背景介紹

1.1 國際品牌主題樂園簡介

美國國家娛樂公園歷史協會（NAPHA，National Amusement Park History Association）以及美國“主題公園在線”（Theme Parks Online）對主題公園的定義類似，主要將主題公園定義為：擁有一個或多個主題區域，具備明顯主題的乘騎設施、景點、表演、建筑的娛樂公園。

隨著2016年6月上海迪士尼樂園開園迎客，環球影城和樂高兩大主題樂園又將先后落戶中國。相較國內“主題公園建設發展中出現了概念不清、盲目建設、模仿抄襲、低水平重復等問題，有些地區出現了地方債務風險和房地產化傾向”，國際品牌主題樂園往往在全球長期擁有著較高人氣。擁有60年長盛不衰、紅遍世界的迪士尼在上海開園便迎來了大量客流，第一年就交出了首年客流達1100萬人的成績單。

我院從2011年開始，陸續承接了多個國際品牌主題樂園的咨詢、設計和施工配合工作，包括上海國際旅游度假區（一期工程及擴建），北京環球影城項目以及樂高主題樂園項目等等。在此過程中，對國際品牌主題樂園的設計協調及BIM技術方面積累了大量寶貴經驗。

1.2 國際品牌主題樂園在設計過程中的特點

主題樂園業主的專業細分度非常高，涉及的專業特別多，僅僅與建筑設計相關的專業就達到30多種，除了傳統設計院內部建筑專業與結構和機電各專業的協調工作，需要協調的專業有：IP、運營、游樂設備、演出布景、娛樂演出、廚房、標志牌、壁畫、視頻音頻、影像特效、演出照明、主題照明及假山等專業。普遍注重對最新科技項目的引進和應用，包括機械、建筑、光、聲、電、計算機、數字化技術的綜合運用。

主題樂園的景點設計往往以獨特和各異的造型而著稱，新奇特的建筑造型，成為樂園的一大特色。如何通過模型及圖紙來精準表達這些造型設計意圖，并且更具有設計變化的適應性，保證持久性的易于管理，最后準確地指導施工實現復雜造型，也是主題樂園設計的難點。

國際品牌主題樂園除了以上特點外，對設計質量和品質提出了更高的要求。為了確保圖紙質量，從圖層命名、線型選擇、圖紙表達到相互引注等都有著嚴格規定，設計深度也遠超出國內。以圖紙數量為例，一個1萬多平米的主題樂園建筑單體，僅僅作為LDI建筑設計院的施工圖紙數量就達到3000多張，往往一個廁所建筑單體也能出上百張施工圖。而整個片區或者樂園就有上萬甚至10多萬張圖紙。這對工程設計、管理和技術提出了不小的挑戰。如果依靠傳統的二維建筑工程制圖模式來做這樣的“超級工程”，居高不下的圖紙差錯率和返工率可以預見。

1.3 BIM正向設計

BIM正向設計通常是指基于BIM技術“先建模，后出圖”的設計方法。可以用數字信息技術的智慧，高效、準確地去完成專業協調繁多、造型設計復雜以及質量要求較高的項目。

BIM正向設計作為設計協調以及設計出圖的解決方案，從方案設計階段就采用三維建模，可以實現各專業之間設計過程中的高度協調，提高了專業間設計會簽效率，更加高效的把控項目設計的進度和質量，減少設計盲區，提高了設計完成度和精細度。同時模型也能作為下游單位生產和施工的依據，BIM信息不斷傳遞一直延續到施工交付及竣工階段。

2 基于BIM正向設計的多專業協調

國際品牌主題樂園由于協調的專業繁多，模型文件管理系統與和模型文件存檔制度顯得較為重要，其中包括專業的縮寫代碼、模型文件路徑、模型文件命名等等。

專業序號及專業代碼將融入整個BIM設計管理體系中，用于標準化視圖管理、圖紙管理、參數管理、視圖過濾等。例如可以通過專業序號實現專業歸類、專業排序，通過專業代碼可以方便進行圖紙歸檔及索引。所有模型及圖紙都整合在統一數字平臺上進行應用。

項目的協調平臺是以BIM模型作為主體核心，全專業使用Revit，各專業模型互相參照，以確保實時提資。專業之間除了根據項目進度定期與其他專業進行碰撞檢測，并在設計協調會上針對較為重要的碰撞提出合理解決方案。

建筑專業負責所有單體內的空間管理，與所有其他專業設計（含特殊專業）妥善協調與完善，確保避免任何元素之間出現不協調的情況。定期進行建筑模型游覽檢查，通過可視化的方式解決各專業末端點位的協調。

在BIM正向設計的建筑圖內，綜合平面圖、綜合天花平面圖、綜合立面圖都需要對設備點位進行協調，需要綜合考慮概念創意效果、功能性合理性、施工可行性以及成本造價等因素。并建立專門的三維視圖用于校對。

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3 BIM正向出圖標準——以建筑圖紙為例

全專業使用Revit，各專業模型互相參照，全專業的圖紙必須用Revit直接出，圖紙的制圖要求不僅要滿足國內施工圖制圖標準，同時還要滿足業主要求的國際主題樂園設計制圖標準。模型經過優化、參數化、標準化設計流程后，模型圖紙都互相參照，自動引注正確，圖模一致。對于圖紙表達的準確性將遠遠超過傳統二維作圖，優勢尤其明顯。

在各個設計階段最后提供充分協調的模型，模型要既能夠展示設計，又能清楚地表明設計意圖所需的必要細節，或按照項目團隊的要求，如工作范圍劃分和預制等，以成功地交付本項目。所有3D模型協調設計的成果文件均與2D的施工圖紙關聯。建筑平面圖、綜合吊頂天花圖、綜合立面圖均需要真實反映所有專業協調后的末端信息。

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4 BIM正向出圖率——以主題立面設計為例

在某國際品牌的主題樂園二次擴建項目中，共50多個區域的外立面造型復雜，形態各異，外立面和屋頂上裝飾頗多，設計難度大。外立面有近200扇主題門窗，幾乎每一扇都不一樣，詳圖的設計工作量巨大，此外還包括假窗、燈箱、隱藏式喇叭、季節性彩燈固定件等等，屋面有穿管、設備基礎、樹池等等。這就需要對這些部位的構造節點進行設計，包括基層和完成面的建筑構件、材料、構造（防火、吸音、保溫、變形縫、分倉縫）等。需要對所有材料、厚度型號標注在詳圖上都標注清楚。且共用相似節點的情況較少。僅排水和防水節點就幾乎涵蓋了以往樂園出現過的所有工況，還有大量首創的節點。

而我院首次將BIM正向設計發揮到百分之百。從最終的圖紙正向率來講，一期項目、一次擴建、二次擴建的建筑專業正向設計比率分別為：66%，72%，100%。特別是首次將正向設計推廣到了1:25比例以上圖紙——節點大樣及詳圖上，并建立了大量BIM族庫，BIM詳圖庫，制定BIM模型標準和BIM模型手冊。全過程設計圖紙100%采用BIM正向設計，這么高的運用比例在我院實屬首次。由于外立面造型復雜，建模時必須有Rhino和Revit交叉使用情況，并解決模型文件量大及兼容性問題。出圖的原則如下：

1）BIM正向出圖的圖紙內所有關鍵性構件，必須為模型（包括鏈接模型）顯示所得，盡可能避免二維線、遮罩等手段進行出圖，以確保圖模一致；

2）確保1:25及以下比例的圖紙為全正向出圖，1:25比例以上的圖紙可在模型里結合二維詳圖族出圖。

圖1 某國際品牌主題樂園項目一期、一次擴建、二次擴建的BIM正向設計出圖比率

5 結束語

我國建筑行業的發展正處在從粗放式發展向精細化的轉型階段。未來國內主題樂園的發展方向也將是“加強品牌建設，積極培育有市場影響力的主題公園企業”以及“鼓勵主題公園提高科技文化含量和規劃建設水平”。

而BIM正向設計在設計階段解決了多專業配合難的問題，保證了圖紙和模型的一致性，減少了施工圖的錯漏碰缺，對于設計質量有很大的提高。讓模型服務后期施工成為可能，這也是BIM正向設計的最終目的。