BIM+GIS在某社區衛生站設計中的應用

來亦姝

（河南大學，河南 開封 475000）

BIM （Building Information Modeling，建筑信息模型）以建筑物工程特性的可視化承載和數字化表達。建筑物的各項相關信息數據作為模型基礎，詳細、準確記錄了建筑物構件的幾何、屬性信息，并以三維模型方式展示。BIM是單體的精細化數字信息模型。GIS是近年來被廣泛應用到與空間信息有關的環境、城市規劃、土地管理等方面變化和發展趨勢的分析，是針對宏觀地理環境的分析與研究，既可提供多種實用的 GIS查詢與分析功能，也可提供GIS的位置服務和空間分析等。文章通過某社區衛生站BIM應用創建的三維數字信息模型，嘗試通過數據格式轉換實現BIM與GIS的融合，能夠讓GIS從宏觀走向微觀，另一方面，GIS與BIM數據的融合使BIM從室內走向室外，實現室內外一體化的管理，從而達到優化設計的目的。

1 項目概況

某社區衛生站建筑高度總高8.65 m，總建筑面積為876 m2，建筑11結構形式為框架結構，分為F1、F2、F3三層以及地下車庫等。地上三層包含大廳、衛生間、病房、診室等。地下一層設計有地下車庫。其中F1包括值班室、中醫診室、全科診室等共12個房間，F2包括輸液室、配液室、治療室等10個房間。F3改造為頂部為部分玻璃的陽臺。地下一層加設有10個以上停車位的地下車庫。利用Revit進行BIM參數化建模，然后BIM模型導入到ArcGIS Pro中，實現BIM數據與GIS數據融合。

2 BIM建模過程

2.1 建模流程

本項目建模程流程如圖1所示。

圖1 建模流程圖

2.2 BIM模型構建關鍵技術

（1） 參數化構件建模

參數化構件 （亦稱族） 是在Revit中設計使用的所有建筑構件的基礎。它們提供了一個開放的圖形式系統，可以自由地構思設計、創建外形，并以逐步細化的方式進行設計意圖的表達。Revit中可以使用利用參數化構件創建最復雜的組件如門窗、家具和設備等，也可以進行最基礎的構建如墻和柱等模型。

圖2 參數化構件門

圖3 參數化構件樓梯

圖4 參數化構件設備

（2） 多材質建模

Revit包含許多建筑材料，如鋼、現澆混凝土、預制混凝土、玻璃、磚和木材等，根據本建筑需要使用多種建筑材料，Revit可以快速實現所需材料進行模型創建。

圖6 空調內外機&落水管模型創建

3 BIM與GIS集成

ArcGIS Pro不僅提供Revit、Bentley、CATIA （V5） 三款BIM設計軟件數據導出插件，導入rvt、dgn、CATProduct等BIM格式數據。更為重要的是，ArcGIS Pro支持直接讀取Revit數據，實現與Revit軟件的快速協同。下圖為BIM模型數據在AutoDesk Revit軟件和ArcGIS Pro平臺的顯示效果，將.rvt文件直接讀取到ArcGIS Pro后，直接對模型的進行剖切操作，同時利用GIS的空間分析功能，可以實現對社區醫院選址分析。

圖7 BIM導入到GIS中的效果圖

圖8 ArcGIS Pro 對模型進行剖切操作

4 優化設計

BIM技術可以在項目設計前期通過可視化和所見即所得的直觀性進行設計理念的表達，并且模型支持可持續設計、碰撞檢測、方案優化等工作。將BIM模型導入到GIS平臺中，同步實現模型在空間的宏觀展示，直觀顯示建筑物與周邊環境關系，可針對人流量分析進行床位數量布置，以及通過GIS進行衛生站附近交通道路情況，進行車庫出口位置布置優化、廣場環境布置優化設計等，使空間資源有效利用，廣場景觀與周邊環境協調。

圖9 地下車庫出口與周圍道路順直連接布置優化設計

圖10 廣場綠化景觀與周圍環境匹配優化設計

5 結語

文章通過某衛生站BIM技術快速建模應用嘗試，充分發揮了BIM技術構建單體的精細模型方面的優勢。通過將BIM與GIS跨平臺數據融合的嘗試，將Revit導出的BIM模型通過ArcGIS Pro與GIS進行集成顯示實現BIM數據與GIS數據融合，結合兩種技術的優勢和特點，實現宏觀與微觀、室內與室外設計的可視化展示，從而達到優化設計的目的。下一步工作將結合GIS強大的空間分析功能以及位置服務，進行進一步的應用與研究。