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摘要：与常规的民用建筑项目相比，主题乐园项目通常具有占地面积大、建筑类型多、涉及专业广、交叉施工多、协调难度大等特点，因此更需要引入 BIM 技术解决常规的二维图纸设计无法解决的问题。[1]利用BIM 作为管控手段，协助建设方协调各参与方工作。本文以淮安西游记文化体验园项目为例，详细介绍 BIM 技术在主题乐园项目中的应用，帮助解决本项目设计与施工难题。
关键词：BIM 技术；BIM应用
1、项目概况
1.1工程概况
西游记文化体验园项目，落于淮安——《西游记》作者吴承恩的故乡，占地面积约550亩，是以《西游记》文化为魂，通过还原《西游记》原著中唐镇、花果山、高老庄、四大部洲、灵山雷音寺等场景，结合现代游乐设备和观演体验，将“西游圣地”建成“东方乐园”，演绎现实版“西天取经”之旅，要求既有中国特色又符合世界主题乐园潮流，建成后将是一座集娱乐设施、旅游观光、商业购物于一体的大型西游主题乐园。
本项目为省、市重点文旅项目，而且是国内外首个西游主题的综合性主题乐园，必须高起点规划、高标准打造。由淮安西游产业集团有限公司投资兴建，项目单体类别可分为建筑物（A）、构筑物与游乐设备（B）、室外景观（C）三类。其中建筑物又可分为“通用类项目”（主要指餐饮、商店等服务性设施）及“骑乘类项目”（带有机械设备或轨道的室内游乐设施）。项目主要建筑物、构筑物包括：唐镇商业街区、猴王圣地花果山、灵山雷音寺等近50个单体，建筑面积约6.9万平米。项目的核心地标性建筑“灵山雷音寺” 它为国内最高主题假山塑石，高81米，象征着经历“九九八十一难”，最终取得真经，功德圆满。整个项目包含建筑、结构、机电、市政管网、园林景观、装饰装修、主题包装、游乐设备、系统集成、演艺制作等专业。
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1.2工程重难点
本项目BIM 技术覆盖了园区内的多个专业，包括建筑、结构、机电、市政管网、装饰装修、主题包装、游乐设备、系统集成、水处理等等多个专业，旨在全面提高项目设计质量与设计进度。同时，BIM应用同时在工程建设项目的施工技术、商务和生产等方面业务实现全覆盖，规范项目平台管理机制，建立施工全过程管控流程，让各部门参与到施工管理过程中，提高组织管理水平；最终以落地应用为导向，对应用效果进行常态化总结调整，持续改进应用方案，让 BIM 技术与现场管理能够更好结合，提高科学化管理水平。[1]
2、BIM管理概况
2.1组织架构
为实现扁平化管理，推进项目各阶段BIM实施和管理工作，搭建项目BIM专项小组，其架构如下：
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2.2资源配置
项目BIM管理团队于2019年3月进场，项目部第一时间组织与业主驻场代表、设计采购施工（EPC）总承包单位的沟通座谈会，了解项目BIM应用要求和EPC单位BIM实施能力，开展BIM实施资源检查。检查内容主要包括：
实施人员。检查EPC单位是否配备有符合合同要求和具备BIM技术能力的人员，以及人员的到岗情况、工作状态。
软硬件设备。检查EPC单位是否配备能满足BIM技术应用要求的软硬件设备，包括高性能电脑、网络设备、现场演示设备、专业软件等。
实施环境。检查EPC单位是否有完善的BIM组织架构、管理制度、技术标准等，尤其是设计采购施工一体化模式下的BIM工作流程是否有相应优化措施，保证工作效率。
2.3管理体系建设
淮安西游记文化体验园项目为EPC项目，管理上必须贴合 EPC 项目管理特点，在项目前期，对项目的BIM实施工作提供切实可行的措施和建议，保证BIM应用模型的准确性及可实用性。根据项目的特点编制监理BIM服务方案，制定BIM实施管理考核文件，包括BIM实施人员考核机制、BIM实施进度考核机制、BIM实施成果质量考核机制，规范本项目总包BIM实施管理工作。后期对项目BIM实施过程进行管控协调，并形成BIM管理的相关记录。更好地保证BIM在项目实施中的应用价值，实现业主对本项目BIM指导施工的目标。
3、推动BIM深化设计
3.1机电深化设计
园区内部有多个建筑单体，其中美猴王出世、龙宫脱口秀、智取芭蕉扇、五庄观、大闹天宫、三打白骨精、勇闯盘丝洞、一带一路等8个单体为骑乘类项目，分别有不同功能的机械设备或室内游乐设施；由于功能性要求，需要增加各种机电管线，如送风风管、回风风管、排风管、排烟风管、消防喷淋水管、强弱电桥架、场内氛围照明、舞台灯光等，机电管线特别密集；同时设备众多，包括视频设备，音频设备，特效灯光设备，乘骑设备，特技设备等。如果采用传统的二维平面CAD 设计，很难想象三维空间，造成无法更好控制现场施工进度和施工质量。
在此情况下，采用BIM进行多专业建模以及整合，确定好游乐设备控制净高线，在充分考虑施工规范、施工工艺、材料成本及检修条件的基础上，综合各管线走向，根据空间进行插缝设置，合理利用空间特点完成管线排布。将投影机和部分特效设备尽量利用马道进行安装，减少空间，调整风口位置，保证不受假山等异型室内主题包装遮挡等。BIM完成各专业管线的深化设计后，输出单专业平面图和管线综合平面图，发设计部门进行审核确认无误后，继续输出孔洞预留深化图、净高分析平面图、吊顶机电末端综合平面图等，发模型与深化图给业主及监理确认无误后，向工程口进行交底，保证施工顺利进行。
3.2过山车深化设计
过山车游乐设备项目具有涉及面广、协调量大、综合性强、影响因素多等特性，对施工方案、技术、工艺及协调管理等提出新的挑战。
3.2.1一体化深化设计
本项目花果山与猴王过山车结合在一起，过山车在山间穿行，整体造型复杂。大大的提高了深化设计的难度。过山车轨道、花果山的假山外表皮和内腔都并非规则形状，这就使得传统的二维结构设计很难有效避开特设并同时满足整体的负荷要求。同时设计还需要考虑安全和美观，例如过山车轨道与支撑的安全距离、排队区上空的空间要求、道路的消防疏散高度等，必须多因素综合起来统筹考虑。且各专业设计的软件差异，文件在 CAD、3DMAX、Rhino3D、Sketchup 等软件之间无法良好地传递与整合，导致各方无法有效沟通，及时解决问题。[2]
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经项目统筹决定，以BIM协同平台与BIM模型为载体实现一体化设计，推动深化设计，并对深化设计模型进行细致的审查，审查通过后才能交付现场施工。以期减少后期施工深化设计阶段的反复协调和变更，提高施工图设计质量和深化设计效率，以BIM辅助设计的手段提升项目综合效益。
3.2.2整合模型检查错漏碰缺
由于传统二维图纸容易出现错漏碰缺，在BIM模型，能够整合各专业图纸，建模后直观地进行碰撞检查。
在本次整合山车立柱与假山山皮立柱，进行碰撞检查，审核基础定位的准确性的过程中发现过山车钢柱P60A右下角遗漏一根混凝土柱。
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3.2.3利用模型，解决交叉作业难题
在施工上，仅利用原有的节点二维图纸，很难让工人充分地理解各构件节点间的构造连接方法以及相对位置；而且构件数量多，现场施工工期紧，安装过程中涉及多家参建单位，交叉作业多。
利用模型，协调山皮安装与设备安装单位，规化吊车站位，全面的考虑吊点的全面性和使用性，合理优划安装顺序进行交叉作业。
通过对假山结构承载力分析，利用模型，协调山皮安装与设备安装单位，综合考虑周边吊装半径、道路和工期，全面考虑吊机群交叉作业等因素的影响，建立吊装作业统一管理组织和管理网络，在交叉作业区域各安装单位必须遵循“后塔让先塔、动塔让静塔、轻车让重车”三条原则，即后进入该区域的塔机要避让先进入该区域的塔机；塔机在进入重叠覆盖区运行时，运行塔机应避让该区停止塔机；在两塔同时运行时，无载荷塔机应避让有载荷塔机。确保施工过程起重吊装作业安全、有序的进行，避免安全事故的发生。[3]
本工程最大起重量为4.8t，吊装幅度为16米，起吊最高高度为26米，采用50t履带吊主臂工况幅度16米、臂长40米，得出最大起吊重量为5.7t，满足吊装的需要。最终将现场划分C1、C2、C3、C4、C5、B六个区域，每个区域独立作业，每单元才用一台50t履带和一台25吨汽车吊配合吊装。
同时，为最大程度提高效率，在轨道立柱安装时，立柱在不影响吊车通行情况下可预先安装，轨道安装顺序见下图吊装顺序及吊车位置示意图。先安装两级提升段轨道、检修走道、牵引系统，如下图所示1区位置：接着按照列车运行方向顺序安装轨道，如下图所示2区位置：再然后按照列车运行方向顺序安装3区、4区轨道。
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3.3沉浸式体验深化设计
园区内的龙宫剧场、五庄观、大闹天宫等单体中设置有球形或者其他异形的屏幕，甚至是组合屏幕，这就要求在进行室内机电各专业管线设计和室内包装设计，以及游客行进路线设计时，必须从游客体验角度出发，确保游客视线不被大型设备或者包装造型等遮挡。
面对该技术难题，本项目利用在 BIM 模型中漫游的方式来模拟游客行进过程中的视线，做到视线无遮挡；同时对投影设备的投影路径进行模拟，避免投影范围内受其他物体影响，确保沉浸感及其他体验效果。
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五庄观体验 龙宫剧场体验
本乐园中，龙宫剧场项目共有4个投影和3个液晶电视，主要在排队区和主演区，通过对投影设备的投影路径进行模拟，反复调整屏幕尺寸和到屏幕的距离，达到最佳游客体验效果。
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龙宫剧场屏幕视线分析
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排队区 主演区
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3.4总图整体性深化设计
乐园作为一个整体，具备完善的主题乐园功能配置，除了包含室内骑乘、室外游乐设施、表演场、剧场、餐饮、零售等设施，还将西游记代表性情节融入总平面设计当中，形成了唐镇、花果山、灵山雷音寺等8个特色游览区，包含景观、外包装、市政、小市政等辅助专业，因此乐园的 BIM 需考虑主题乐园整体氛围效果，串联多个单体建筑，功能及美感兼顾，层次丰富，场景感强，给游客完美的西游乐园体验。
市政及景观的整体性深化必须覆盖全专业，建模包括市政一二级管网、小市政管线、管井、安防箱、配电箱、景观道路、标识标牌、主题灯杆、雕塑小品、树池及土球等，随后进行整合和综合分析，重点分析以下问题：
1）出入户的接入情况；由于乐园体量较大，管网图上易出现与单体出入户管线不一致，须梳理后进行深化。
2）土球的大小可能影响管网的埋地深度，须进行协调深化，合理避开管线；同时综合植物生长经验，避免树根的生长破坏地下管线；
3）室外箱体和井等的位置须综合考虑功能使用及景观效果，进行合理深化，避免出现阴阳井，或箱体、井位太突兀，影响美观或维修使用。
4）模拟花车巡游路线，确保花车巡游道路宽度满足宽度要求以及花车转弯半径需求，以及活动半径内无遮挡等，确保路线的合理性。
5）综合考虑景观效果，能否烘托园区主题氛围以及满足功能性要求：
a植物功能是否明确（是否能在空间上予以分隔，起到引导人流，提供遮阴的作用或是植物是否层次丰富，能提高观赏的趣味性）；
b雕塑小品的基础是否影响地下管线，位置是否合理；
c导向标识是否清晰，能否满足导向及疏散要求；
d隔离带和护栏等设计是否能满足动向分明，起到安全防护或是遮挡等作用；
为确保以上功能及效果，设计过程中结合BIM模型进行分析，综合管控各个专业的相对关系，同时充分考虑游客感受，注重实用性、功能性，过程连续进行设计优化，确保产出设计精品，满足主题氛围。
4、过程监督和BIM成果管理
4.1BIM成果质量审查
针对总包提交的BIM成果，其质量审核内容包括是否按项目标准进行实施、是否满足阶段深度要求、是否与设计图纸一致、是否满足施工条件和是否满足项目合同要求等。主要审查要点包括，施工图交付模型审查、施工场地布置模型审查、重难点施工模拟成果以及竣工模型归档审查。对以上的BIM成果提出审查意见，并以联系单形式，要求和监督总包单位按照意见整改落实。
4.2BIM进度管控
根据整个乐园项目的施工进度要求，对比BIM实施方案中BIM实施进度要求，明确BIM模型及其他应用成果的交付时间，确定各进度的关键控制点，对BIM实施进度进行控制，使BIM实施进度符合项目或业主其他要求，能指导施工。
4.3BIM对比验收
应用BIM技术辅助工程质量验收，是将BIM三维成果导入移动端设备，通过移动终端对比检查部位的BIM模型和实体情况，提高工程验收质量和效率。
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4.4BIM变更管理
利用总包BIM团队提供的BIM变更模型及模型变更量配合审核设计变更。做好图纸变更带来的相应模型变更管理，定期查看更新模型，检查模型，编制BIM模型维护报告，完成归档管理工作。
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BIM平台图纸变更管理
4.5BIM协调
组织召开参建单位BIM工作协调会，协调解决BIM应用在实施过程中遇到的各项问题，布置BIM工作任务，检查BIM实施工作质量和进度，保证BIM实施工作有序推进。
4.6BIM竣工交付
根据验收意见督促总包方完成竣工模型，审查总包竣工模型是否与现场保持一致，其模型质量是否满足项目BIM建模标准要求。协助业主将BIM阶段成果和竣工成果归档，形成移交记录。
结语
建设大型主题公园相对于传统建设工程项目既有共通点，也有差异化的需求。本主题乐园项目的BIM技术应用重点在于推动深化设计和多专业协调控制，需要项目的各个参与团队同心协力、悉心甄别、精心设计，协调配合，以此不断提升主题乐园项目的建设水平，也可以为其他大型主题乐园项目的建设管理提供借鉴。
参考文献：
[1]徐枫. BIM技术在滁州高教科创城文体活动中心项目中的应用[A]. 土木建筑工程信息技术. 1674 －7461（2020）02 －0116 －10
[2]孟艳吉，王海斌，张杨.无锡万达室外主题乐园项目设计阶段 BIM 应用[J]. 土木建筑工程信息技术.2019（2）：34-40.
[3]雍尚华. 多台塔式起重机同区域作业安全技术措施.《科技与企业》. 2013
[4]赵项. 浅谈BIM技术在主题乐园EPC项目中的应用[B]. 建设管理.1007-4104（2020）05-0010-03