基于Dynamo的參數(shù)化設(shè)計(jì)研究

韓繼宗

[摘?要]目前BIM技術(shù)持續(xù)普及和大力發(fā)展的趨勢(shì)保持強(qiáng)勁不減的勁頭，國(guó)內(nèi)工程界對(duì)于BIM技術(shù)有著不可或缺的依賴度，尤其是模型參數(shù)化設(shè)計(jì)。眾多BIM軟件對(duì)于設(shè)計(jì)自由度要求較高的水利工程參數(shù)化設(shè)計(jì)并不高效，其中Dynamo作為眾多BIM軟件之一，能夠?qū)?fù)雜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化，利用Python編程語言進(jìn)行高效設(shè)計(jì)，并且能與Revit軟件進(jìn)行互聯(lián)信息，進(jìn)行雙線操作，這使得信息的傳遞能在多個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行，并且沒有格式限制，大大的提高了基于BIM的建筑設(shè)計(jì)效率。

[關(guān)鍵詞]Dynamo;BIM;Revit;參數(shù)化;信息互聯(lián);Python

文章編號(hào)：2095-4085（2019）12-0036-02

1?引言

建筑信息模型（BIM）是將項(xiàng)目的整個(gè)生命周期內(nèi)的所有信息集合在一個(gè)模型中，包含有施工進(jìn)度，建造過程，運(yùn)營(yíng)維護(hù)等全過程，并集合了所有的集合信息、功能要求和構(gòu)件性能[1]。在水利工程的BIM模型設(shè)計(jì)中，往往會(huì)因?yàn)槠鋸?fù)雜的結(jié)構(gòu)、于地形造成的結(jié)構(gòu)異型等原因而導(dǎo)致設(shè)計(jì)效率低下，設(shè)計(jì)難度增高。一個(gè)成功的水利工程BIM模型需通過多方單位進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，但由于BIM軟件過多，各個(gè)設(shè)計(jì)方所做模型的圖元信息也各有不同，往往在BIM軟件如Tekla-Revit之間的互導(dǎo)中出現(xiàn)偏差，這也是由于IFC數(shù)據(jù)格式尚不完善所引起的問題。為了解決這個(gè)問題，利用Revit中的開源式插件Dynamo?For?Revit進(jìn)行二次開發(fā)。

Dynamo?For?Revit（以下簡(jiǎn)稱Dynamo）是基于Revit的一款可視化編程插件，是通過API（應(yīng)用程序編程接口）來實(shí)現(xiàn)的，Dynamo就像是CAD與LISP的結(jié)合體，Dynamo可以理解為“Auto?Lisp”。它的表層作用在于：使設(shè)計(jì)師直面簡(jiǎn)易的建模編程界面，完成不需要編程的知識(shí)就可以完成編程的工作。更深層次的，它可以讓用戶進(jìn)行參數(shù)修改、模型數(shù)據(jù)處理，批量關(guān)聯(lián)模型屬性與幾何屬性等。并且獲取的不僅是Revit，還包括Excel等其他軟件的關(guān)于模型的數(shù)據(jù)，通過獲取的參數(shù)關(guān)聯(lián)至模型中，便能使模型參數(shù)化，參數(shù)化后的模型再輸入至Revit中進(jìn)行細(xì)節(jié)的編輯修改，能顯著提升工作效率。Dynamo利用軟件中的“節(jié)點(diǎn)”進(jìn)行輸出與數(shù)段端口的相連，其中“節(jié)點(diǎn)”就是Dynamo中已經(jīng)設(shè)定好的具有邏輯運(yùn)算能力的編程語言，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都代表不同的作用與功能，

由魏群[2]提出的，由于施工各方需對(duì)信息進(jìn)行重復(fù)處理以滿足需求，缺乏對(duì)信息的結(jié)構(gòu)化組織和有效信息傳遞而導(dǎo)致的“信息孤島”現(xiàn)象，需要為了使施工過程中各環(huán)節(jié)、各部門能夠有效的重復(fù)利用與整合信息。

2?參數(shù)信息的互聯(lián)

數(shù)字圖形介質(zhì)模型的理論，十分精確的詮釋了BIM技術(shù)的內(nèi)涵，其理論是將描述結(jié)構(gòu)工程的圖形數(shù)字化，數(shù)字的信息再賦值與圖形元素，使得圖元與數(shù)字信息融為一體。圖形呈現(xiàn)在視覺上，是各種色彩點(diǎn)的組合，在虛擬的計(jì)算機(jī)空間中，則是各種數(shù)據(jù)的結(jié)合所產(chǎn)生的結(jié)果。由于水利工程BIM工程中是需要多方設(shè)計(jì)并進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)的，所以信息的傳遞轉(zhuǎn)換顯得尤為關(guān)鍵，但是在如今的市面上BIM設(shè)計(jì)軟件非常之多，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)有70款以上，雖然常用的軟件不多，如Advance?Steel，Revit，Tekla等，但它們之間的信息傳遞多數(shù)還是依靠IFC或者CIS/2數(shù)據(jù)格式進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，這使得模型常常因?yàn)檐浖牟煌瑢?dǎo)致信息無故缺失，使得模型缺失關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。并且這個(gè)問題也并沒有太好的解決方法。

如果將模型的細(xì)部構(gòu)件參數(shù)化，不需要將信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換便可使用，那么在信息的傳遞與分享過程中，便不需要擔(dān)心關(guān)鍵信息的缺失或遺漏。在設(shè)計(jì)模型的過程里，對(duì)模型進(jìn)行有限關(guān)鍵點(diǎn)、關(guān)鍵面的控制，通過對(duì)模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)化的設(shè)計(jì)，可以使BIM設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與應(yīng)用環(huán)節(jié)的聯(lián)動(dòng)更為方便快捷，也不會(huì)出現(xiàn)信息缺失等意外。

3?參數(shù)化設(shè)計(jì)

Revit軟件的自帶功能是按照模型的類別、族對(duì)模型圖元構(gòu)件進(jìn)行分類，并進(jìn)行庫的建立。這對(duì)于在建筑行業(yè)中快速構(gòu)建信息模型有著極大的幫助，成型的族庫直接利用其模型，編輯其參數(shù)即可使用，但是對(duì)于異型結(jié)構(gòu)或者特殊使用的建筑模型，卻無成熟可用的族庫進(jìn)行編輯利用。利用Dynamo對(duì)模型信息進(jìn)行提取，進(jìn)行編輯后通過API輸出至Revit程序，完成互聯(lián)操作。通過提取Dynamo族庫，對(duì)鋼筋進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，不再局限于選擇軟件自帶的圖元進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過自行設(shè)定的圖元參數(shù)進(jìn)行對(duì)模型的編輯與設(shè)計(jì)，使建筑設(shè)計(jì)能更自由，更多元化，并且更能控制不必要的資源浪費(fèi)。

4?結(jié)論與展望

基于BIM的建筑發(fā)展與研究是目前我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，包括水利行業(yè)與土木房建等，而當(dāng)前國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)內(nèi)的BIM模型設(shè)計(jì)過程中，較容易造成的信息缺失則是信息化水平較低所引起的，這使得行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)效率無法提高，想要更好更快的發(fā)展，亟需使用先進(jìn)的技術(shù)和管理理念。本文分析了市場(chǎng)上BIM設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)，為BIM技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用提供了參考。由于BIM管理與運(yùn)行系統(tǒng)是一項(xiàng)極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程，業(yè)內(nèi)還需引起重視，并且加大力度進(jìn)行發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣勤儉.國(guó)內(nèi)外裝配式混凝土建筑發(fā)展綜述[J].建筑技術(shù)，2010，41（12）：1074-1077.

[2]趙繼偉，魏群，張國(guó)新.水利工程信息模型的構(gòu)建及其應(yīng)用[J].水利水電技術(shù)，2016，47（4）：29-33.