国际品牌主题乐园建筑的BIM正向设计

孟媛

同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司 上海 200092

1 背景介绍

1.1 国际品牌主题乐园简介

美国国家娱乐公园历史协会（NAPHA，National Amusement Park History Association）以及美国“主题公园在线”（Theme Parks Online）对主题公园的定义类似，主要将主题公园定义为：拥有一个或多个主题区域，具备明显主题的乘骑设施、景点、表演、建筑的娱乐公园。

随着2016年6月上海迪士尼乐园开园迎客，环球影城和乐高两大主题乐园又将先后落户中国。相较国内“主题公园建设发展中出现了概念不清、盲目建设、模仿抄袭、低水平重复等问题，有些地区出现了地方债务风险和房地产化倾向”，国际品牌主题乐园往往在全球长期拥有着较高人气。拥有60年长盛不衰、红遍世界的迪士尼在上海开园便迎来了大量客流，第一年就交出了首年客流达1100万人的成绩单。

我院从2011年开始，陆续承接了多个国际品牌主题乐园的咨询、设计和施工配合工作，包括上海国际旅游度假区（一期工程及扩建），北京环球影城项目以及乐高主题乐园项目等等。在此过程中，对国际品牌主题乐园的设计协调及BIM技术方面积累了大量宝贵经验。

1.2 国际品牌主题乐园在设计过程中的特点

主题乐园业主的专业细分度非常高，涉及的专业特别多，仅仅与建筑设计相关的专业就达到30多种，除了传统设计院内部建筑专业与结构和机电各专业的协调工作，需要协调的专业有：IP、运营、游乐设备、演出布景、娱乐演出、厨房、标志牌、壁画、视频音频、影像特效、演出照明、主题照明及假山等专业。普遍注重对最新科技项目的引进和应用，包括机械、建筑、光、声、电、计算机、数字化技术的综合运用。

主题乐园的景点设计往往以独特和各异的造型而著称，新奇特的建筑造型，成为乐园的一大特色。如何通过模型及图纸来精准表达这些造型设计意图，并且更具有设计变化的适应性，保证持久性的易于管理，最后准确地指导施工实现复杂造型，也是主题乐园设计的难点。

国际品牌主题乐园除了以上特点外，对设计质量和品质提出了更高的要求。为了确保图纸质量，从图层命名、线型选择、图纸表达到相互引注等都有着严格规定，设计深度也远超出国内。以图纸数量为例，一个1万多平米的主题乐园建筑单体，仅仅作为LDI建筑设计院的施工图纸数量就达到3000多张，往往一个厕所建筑单体也能出上百张施工图。而整个片区或者乐园就有上万甚至10多万张图纸。这对工程设计、管理和技术提出了不小的挑战。如果依靠传统的二维建筑工程制图模式来做这样的“超级工程”，居高不下的图纸差错率和返工率可以预见。

1.3 BIM正向设计

BIM正向设计通常是指基于BIM技术“先建模，后出图”的设计方法。可以用数字信息技术的智慧，高效、准确地去完成专业协调繁多、造型设计复杂以及质量要求较高的项目。

BIM正向设计作为设计协调以及设计出图的解决方案，从方案设计阶段就采用三维建模，可以实现各专业之间设计过程中的高度协调，提高了专业间设计会签效率，更加高效的把控项目设计的进度和质量，减少设计盲区，提高了设计完成度和精细度。同时模型也能作为下游单位生产和施工的依据，BIM信息不断传递一直延续到施工交付及竣工阶段。

2 基于BIM正向设计的多专业协调

国际品牌主题乐园由于协调的专业繁多，模型文件管理系统与和模型文件存档制度显得较为重要，其中包括专业的缩写代码、模型文件路径、模型文件命名等等。

专业序号及专业代码将融入整个BIM设计管理体系中，用于标准化视图管理、图纸管理、参数管理、视图过滤等。例如可以通过专业序号实现专业归类、专业排序，通过专业代码可以方便进行图纸归档及索引。所有模型及图纸都整合在统一数字平台上进行应用。

项目的协调平台是以BIM模型作为主体核心，全专业使用Revit，各专业模型互相参照，以确保实时提资。专业之间除了根据项目进度定期与其他专业进行碰撞检测，并在设计协调会上针对较为重要的碰撞提出合理解决方案。

建筑专业负责所有单体内的空间管理，与所有其他专业设计（含特殊专业）妥善协调与完善，确保避免任何元素之间出现不协调的情况。定期进行建筑模型游览检查，通过可视化的方式解决各专业末端点位的协调。

在BIM正向设计的建筑图内，综合平面图、综合天花平面图、综合立面图都需要对设备点位进行协调，需要综合考虑概念创意效果、功能性合理性、施工可行性以及成本造价等因素。并建立专门的三维视图用于校对。

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3 BIM正向出图标准——以建筑图纸为例

全专业使用Revit，各专业模型互相参照，全专业的图纸必须用Revit直接出，图纸的制图要求不仅要满足国内施工图制图标准，同时还要满足业主要求的国际主题乐园设计制图标准。模型经过优化、参数化、标准化设计流程后，模型图纸都互相参照，自动引注正确，图模一致。对于图纸表达的准确性将远远超过传统二维作图，优势尤其明显。

在各个设计阶段最后提供充分协调的模型，模型要既能够展示设计，又能清楚地表明设计意图所需的必要细节，或按照项目团队的要求，如工作范围划分和预制等，以成功地交付本项目。所有3D模型协调设计的成果文件均与2D的施工图纸关联。建筑平面图、综合吊顶天花图、综合立面图均需要真实反映所有专业协调后的末端信息。

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4 BIM正向出图率——以主题立面设计为例

在某国际品牌的主题乐园二次扩建项目中，共50多个区域的外立面造型复杂，形态各异，外立面和屋顶上装饰颇多，设计难度大。外立面有近200扇主题门窗，几乎每一扇都不一样，详图的设计工作量巨大，此外还包括假窗、灯箱、隐藏式喇叭、季节性彩灯固定件等等，屋面有穿管、设备基础、树池等等。这就需要对这些部位的构造节点进行设计，包括基层和完成面的建筑构件、材料、构造（防火、吸音、保温、变形缝、分仓缝）等。需要对所有材料、厚度型号标注在详图上都标注清楚。且共用相似节点的情况较少。仅排水和防水节点就几乎涵盖了以往乐园出现过的所有工况，还有大量首创的节点。

而我院首次将BIM正向设计发挥到百分之百。从最终的图纸正向率来讲，一期项目、一次扩建、二次扩建的建筑专业正向设计比率分别为：66%，72%，100%。特别是首次将正向设计推广到了1:25比例以上图纸——节点大样及详图上，并建立了大量BIM族库，BIM详图库，制定BIM模型标准和BIM模型手册。全过程设计图纸100%采用BIM正向设计，这么高的运用比例在我院实属首次。由于外立面造型复杂，建模时必须有Rhino和Revit交叉使用情况，并解决模型文件量大及兼容性问题。出图的原则如下：

1）BIM正向出图的图纸内所有关键性构件，必须为模型（包括链接模型）显示所得，尽可能避免二维线、遮罩等手段进行出图，以确保图模一致；

2）确保1:25及以下比例的图纸为全正向出图，1:25比例以上的图纸可在模型里结合二维详图族出图。

图1 某国际品牌主题乐园项目一期、一次扩建、二次扩建的BIM正向设计出图比率

5 结束语

我国建筑行业的发展正处在从粗放式发展向精细化的转型阶段。未来国内主题乐园的发展方向也将是“加强品牌建设，积极培育有市场影响力的主题公园企业”以及“鼓励主题公园提高科技文化含量和规划建设水平”。

而BIM正向设计在设计阶段解决了多专业配合难的问题，保证了图纸和模型的一致性，减少了施工图的错漏碰缺，对于设计质量有很大的提高。让模型服务后期施工成为可能，这也是BIM正向设计的最终目的。