基于Revit綜合管廊三維建模應(yīng)用研究

劉漢俊

(西安工業(yè)大學(xué) 陜西 西安 710032)

一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)得到發(fā)展以后，CAD技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)，使人擺脫了繁重、低精度的手工繪圖，稱得上是一場發(fā)生在“繪圖板”上的革命。CAD技術(shù)不僅能夠提高繪圖的設(shè)計(jì)精度，還可以減少設(shè)計(jì)人員的工作量，提高設(shè)計(jì)效率。

隨著建筑領(lǐng)域的發(fā)展，工程建筑物的構(gòu)造也日益豐富起來，傳統(tǒng)CAD技術(shù)的弊端日益凸顯。另外，二維的CAD技術(shù)對(duì)建筑項(xiàng)目中的信息無法形成集成式管理，從而產(chǎn)生以下問題：(1)各專業(yè)之間協(xié)同工作力度小，造成信息的流失與浪費(fèi)，致使經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更；(2)工程項(xiàng)目的各參與方無法對(duì)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)共享，相互之間缺乏溝通與協(xié)同，容易產(chǎn)生信息斷層和信息孤島等現(xiàn)象；(3)傳統(tǒng)的CAD技術(shù)主要用于設(shè)計(jì)階段，不能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)項(xiàng)目全壽命周期的集成化管理。

在國外綜合管廊建設(shè)較早，發(fā)展較為成熟。另外，BIM技術(shù)在美國、歐洲等地發(fā)展也相對(duì)與較為成熟，將BIM技術(shù)和綜合管廊建設(shè)相結(jié)合的應(yīng)用研究相對(duì)也比較深入。

二、研究的主要內(nèi)容

(1)對(duì)BIM技術(shù)理論、特點(diǎn)及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行歸納總結(jié)，并分析在綜合管廊建設(shè)過程中應(yīng)用BIM技術(shù)的優(yōu)勢；

(2)城市綜合管廊模型族庫的創(chuàng)建，主要包括三維模型族構(gòu)件(艙室、節(jié)點(diǎn)、管線以及附屬設(shè)施等)、各種設(shè)備族構(gòu)件(電氣設(shè)備、照明設(shè)備、監(jiān)測設(shè)備等)以及警示標(biāo)牌族構(gòu)件等，并結(jié)合嵌套族的使用方法，創(chuàng)建綜合管廊構(gòu)件的參數(shù)化族庫，以便于綜合管廊模型創(chuàng)建時(shí)的調(diào)取與使用。

三、Revit技術(shù)在工程實(shí)例中的應(yīng)用研究

(一)項(xiàng)目概況

1.工程簡介

本項(xiàng)目位于西安市常寧新區(qū)，其核心區(qū)由城南大道、子午大道、神禾二路和東西一號(hào)路合圍而成，占地總面積約3km2。常寧新區(qū)地下綜合管廊按照“六縱四橫”的格局進(jìn)行布置，總長度為46km，其中一期綜合管廊工程中規(guī)劃干支線管廊長為15.6km，纜線廊長為2.87km，并規(guī)劃控制中心一座。

城市綜合管廊一般位于人行道、綠化帶以及非機(jī)動(dòng)車道下面，綜合管廊的主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土，耐火等級(jí)為一級(jí)，抗震設(shè)防烈度為8 度，設(shè)計(jì)使用年限為100年，標(biāo)準(zhǔn)斷面為 1-4 艙矩形斷面，主要入廊管線包括給水、雨水、天然氣、電力、通信、電纜等，容納了各種市政管線。城市綜合管廊工程主要由艙室、交叉口、通風(fēng)口、吊裝口、人員出入口、端部封口等結(jié)構(gòu)組成。另外，該工程中綜合管廊容納了消防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)等各種設(shè)施，可以保證城市綜合管廊安全、有效的運(yùn)行。

(1)工地施工路線較多，工序復(fù)雜，時(shí)間緊迫，涉及到多工種、多類型的平行交叉工作，施工難度較大。

(2)在施工的過程中，需要進(jìn)行深基坑作業(yè)，危險(xiǎn)系數(shù)高，支護(hù)工作必須做好，防止坍塌，把安全防護(hù)工作放在第一位。

(二)基于Revit平臺(tái)綜合管廊模塊的應(yīng)用

在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用。三維模型的設(shè)計(jì)本小節(jié)以東西二號(hào)路為例，運(yùn)用二次開發(fā)功能命令對(duì)綜合管廊進(jìn)行三維模型的設(shè)計(jì)。東西二號(hào)路為干線管廊，起點(diǎn)樁號(hào)為K0+030，終點(diǎn)樁號(hào)為K2+040，全長共計(jì)2010米。艙室斷面形式為四艙室，由綜合艙、電信艙、電纜艙和燃?xì)馀摰葮?gòu)成，容納了多種市政管線，且規(guī)劃有預(yù)留管道，以滿足后期擴(kuò)容建設(shè)的需要。

根據(jù)管線規(guī)劃，綜合管廊內(nèi)布置的管線規(guī)格為：給水-DN300；再生水-DN300；電力-18×10k V+4×110k V；通信-24孔；天然氣-DN200；綜合管廊艙室為四艙室結(jié)構(gòu)，其艙室內(nèi)斷面尺寸為(3+2+2.5+1.6)×2.6，其結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土。

在平面布置上，根據(jù)道路兩側(cè)用地需求，該綜合管廊擬建在東西二號(hào)路中央綠化帶下面，道路兩側(cè)布置雨污水管道。在豎向設(shè)計(jì)上，綜合管廊覆土控制在2.0米，坡向與道路基本保持一直；道路兩側(cè)的雨污水管道與綜合管廊沒有交叉，且其余管線均已入廊敷設(shè)，則地下綜合管廊覆土深度滿足規(guī)劃要求即可。

四、結(jié)論

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，我國建筑行業(yè)的設(shè)計(jì)方法和工作思路正發(fā)生著革命性的改變。Revit技術(shù)作為一種數(shù)字化管理手段，可以將其運(yùn)用到工程建設(shè)的各個(gè)階段，對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行信息化管理。地下綜合管廊是推動(dòng)城市發(fā)展的重要的市政基礎(chǔ)設(shè)施，在綜合管廊的建設(shè)中應(yīng)用Revit技術(shù)，不僅可以提高其建模效率，而且還可以提高其管理水平。主要研究成果如下：

1.在研究了族功能的應(yīng)用特性后，創(chuàng)建了城市綜合管廊中的艙室、節(jié)點(diǎn)、管線、附屬設(shè)施以及工程設(shè)備等各種參數(shù)化族構(gòu)件。當(dāng)改變族構(gòu)件的控制參數(shù)時(shí)，對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)尺寸也會(huì)做出相應(yīng)的調(diào)整，以適應(yīng)不同工程項(xiàng)目的需要。通過對(duì)創(chuàng)建的族構(gòu)件進(jìn)行歸納，建立綜合管廊族庫。

2.結(jié)合西安市新區(qū)綜合管廊建設(shè)工程實(shí)例，將開發(fā)的綜合管廊模塊在工程實(shí)踐中進(jìn)行了應(yīng)用研究，使綜合管廊的建模效率更加高效、快捷，施工安全管理和運(yùn)營管理水平更加先進(jìn)，驗(yàn)證了其在工程實(shí)踐中具有良好的使用價(jià)值。

通過對(duì)Revit技術(shù)在綜合管廊建設(shè)中的應(yīng)用研究，將其應(yīng)用于綜合管廊工程中具有較大的意義和廣闊的前景，不僅有利于項(xiàng)目各參與方進(jìn)行信息的交流，提高工作效率，降低工作量，而且還可以對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行信息化管理，提高建設(shè)質(zhì)量，降低工程造價(jià)。