基于BIM技術(shù)的建筑工程建模

高喜玲　商利斌

摘 要 本文以某綜合性辦公樓為例，介紹了BIM技術(shù)在該工程中的綜合運(yùn)用，從標(biāo)高與軸網(wǎng)的建立，到立柱與結(jié)構(gòu)梁、墻體、樓板、門(mén)窗、屋頂、場(chǎng)地的建立，詳細(xì)闡述了基于Revit軟件的建筑工程建模過(guò)程，對(duì)建模過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題提出解決方法，并對(duì)模型完成后的檢查方法進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞 BIM技術(shù);標(biāo)高與軸網(wǎng);建筑工程建模;檢查方法

中圖分類(lèi)號(hào)： TU205文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.02.039

1 工程概況

該工程為綜合性辦公樓，建筑層數(shù)為架空一層，地上五層，建筑總面積20555，建筑總高度22.95m。建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型為框架結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限50年，場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)建筑場(chǎng)地;建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)，樁基設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)，建筑抗震設(shè)防類(lèi)別為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(lèi)（丙類(lèi)），主體和樓梯抗震等級(jí)為三級(jí)。

2 基于BIM技術(shù)的建筑工程建模基礎(chǔ)準(zhǔn)備

2.1 熟悉圖紙

通過(guò)識(shí)圖，了解到結(jié)構(gòu)層樓板厚度有120mm、130mm、140mm多種規(guī)格，還有的樓板頂標(biāo)高較樓層標(biāo)高低50mm。結(jié)構(gòu)層樓板有多處預(yù)留孔，有異型梁結(jié)構(gòu)，墻厚度除圖中注明者外，±0.000以上外墻采用200mm厚煤矸石燒結(jié)空心磚，內(nèi)墻采用200mm厚ALC加氣混凝土砌塊。同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)異型梁結(jié)構(gòu)原CAD設(shè)計(jì)詳圖中存在一些問(wèn)題，結(jié)構(gòu)圖紙與建筑圖紙存在有沖突的地方，梁、門(mén)窗尺寸標(biāo)注不明確等。建模前通過(guò)對(duì)圖紙的修改訂正了這些錯(cuò)誤，保證了圖紙的正確性與合理性。

2.2 統(tǒng)一建模規(guī)則

（1）首先確定原點(diǎn)，確保各專(zhuān)業(yè)CAD圖紙統(tǒng)一原點(diǎn)，不得單獨(dú)變更原點(diǎn)進(jìn)行偏移。鏈接CAD圖紙、Revit文件時(shí)統(tǒng)一使用“原點(diǎn)到原點(diǎn)”、“毫米”的標(biāo)準(zhǔn)，保證系統(tǒng)整合時(shí)原點(diǎn)到原點(diǎn)的準(zhǔn)確不變性、模型單位的統(tǒng)一性。

（2）各專(zhuān)業(yè)分別使用各自項(xiàng)目樣板進(jìn)行建模。先創(chuàng)建立標(biāo)高再建立軸網(wǎng)，只有先建立標(biāo)高，軸網(wǎng)才能完整顯示在所有樓層平面，否則需要后期手動(dòng)調(diào)節(jié)。

標(biāo)高的建立具有唯一性，不允許建立多個(gè)專(zhuān)業(yè)標(biāo)高，避免后期整合交互，調(diào)整碰撞時(shí)造成混淆。標(biāo)高類(lèi)型、符號(hào)需要統(tǒng)一，不同專(zhuān)業(yè)之間使用統(tǒng)一標(biāo)高。一般情況下，標(biāo)高不采用復(fù)制的方式建立，因?yàn)檫@樣建立出來(lái)的標(biāo)高是參照標(biāo)高，標(biāo)頭顯示為黑色，不會(huì)生成對(duì)應(yīng)的樓層平面，需要后期手動(dòng)建立對(duì)應(yīng)樓層平面。但在標(biāo)準(zhǔn)層比較多的情況下可以采用陣列復(fù)制的方式建立標(biāo)高，后面手動(dòng)建立對(duì)應(yīng)樓層平面。

軸網(wǎng)應(yīng)清晰完整，不存在重復(fù)線條，統(tǒng)一對(duì)齊，保持整潔。軸網(wǎng)類(lèi)型、圖形屬性和標(biāo)注，模型中要絕對(duì)統(tǒng)一，不同專(zhuān)業(yè)之間使用統(tǒng)一軸網(wǎng)。

（3）建模過(guò)程中所使用到的“模型線”、“參照線”、“輔助線”、“參照平面”等臨時(shí)輔助模型，及時(shí)刪除，避免影響其他建模。建模過(guò)程中繪制結(jié)構(gòu)構(gòu)件等有時(shí)會(huì)無(wú)意中勾選產(chǎn)生“分析線”“分析節(jié)點(diǎn)”等，要注意清除。

（4）建模階段及建模后各專(zhuān)業(yè)模型交互整合時(shí)，要將本專(zhuān)業(yè)模型內(nèi)部的不必要鏈接模型、底圖和未使用的族等清理完畢，減少文件大小后再進(jìn)行交互整合。

3 基于BIM的建筑工程建模流程

3.1 標(biāo)高及軸網(wǎng)的建立

根據(jù)樓層標(biāo)高在Revit立面中繪制標(biāo)高，會(huì)自動(dòng)生成相對(duì)應(yīng)的樓層平面。

3.2 CAD平面圖的導(dǎo)入

在樓層平面里導(dǎo)入相對(duì)應(yīng)標(biāo)高樓層的CAD圖紙，各樓層的CAD圖紙?jiān)c(diǎn)必須統(tǒng)一，如圖1所示。

3.3 立柱與結(jié)構(gòu)梁的建立

立柱和結(jié)構(gòu)梁繪制過(guò)程中最重要的就是要注意標(biāo)高，在繪制立柱時(shí)可以采用從底層一直到頂層的快捷繪制方式，在此方式下立柱會(huì)直接穿過(guò)樓板，導(dǎo)致碰撞產(chǎn)生，可以通過(guò)后面導(dǎo)出NWC時(shí)，勾選轉(zhuǎn)換件解決碰撞檢查問(wèn)題，如圖2所示。

3.4 墻體的建立

玻璃幕墻由幕墻網(wǎng)格、豎梃、嵌板等構(gòu)件組合而成，其中嵌板可以更改替換為門(mén)、窗的族。難點(diǎn)是大型門(mén)窗與墻體結(jié)合的一次性建立，大型門(mén)窗一般情況下通過(guò)新建門(mén)窗族的方式插入到墻體中，但建族比較慢，為提高效率節(jié)省時(shí)間，可以通過(guò)建立幕墻的方式來(lái)建立大型門(mén)窗，建立幕墻后，使用幕墻網(wǎng)格分割出窗體、墻體的大小樣式，通過(guò)賦予它們相對(duì)應(yīng)的材質(zhì)，再用幕墻網(wǎng)格在窗體中分割出門(mén)和窗的具體位置，然后載入嵌板門(mén)的族，把門(mén)位置處的玻璃嵌板替換為門(mén)嵌板。特別注意：此時(shí)Tab鍵的適時(shí)使用非常關(guān)鍵、Tab鍵是快速選擇物體的快捷鍵，如圖3所示。

3.5 樓板的建立及雙層材質(zhì)在樓板中的運(yùn)用

通過(guò)結(jié)構(gòu)選項(xiàng)卡下樓板命令，依據(jù)CAD底圖畫(huà)出樓板、此時(shí)樓板的外輪廓建議畫(huà)在墻的內(nèi)側(cè)，這樣看起來(lái)更美觀。

在樓板的屬性-編輯類(lèi)型-構(gòu)造-結(jié)構(gòu)編輯里插入一個(gè)面層、然后對(duì)面層、結(jié)構(gòu)分別指定材質(zhì)和厚度、就會(huì)生成一層地板磚和一層混凝土的雙層材質(zhì)樓板，見(jiàn)圖4。

3.6 門(mén)窗的建立

門(mén)窗的建立需要在墻體建模完成的基礎(chǔ)上進(jìn)行，門(mén)窗放置時(shí)需注意門(mén)窗的尺寸、窗臺(tái)的高度和門(mén)窗的材質(zhì)等，如下圖5所示。

3.7 屋頂?shù)慕?/p>

因?yàn)槲蓓敒槠轿蓓敚酝ㄟ^(guò)建筑選項(xiàng)卡下跡線屋頂命令，依據(jù)CAD圖紙繪制屋頂，此時(shí)屋頂?shù)耐廨喞ㄗh畫(huà)在墻的外側(cè)，這樣看起來(lái)更符合實(shí)際，如圖6所示。

3.8 整體模型完成

在完成場(chǎng)地創(chuàng)建基礎(chǔ)上，完成該建筑模型。

4 BIM建模過(guò)程中遇到的問(wèn)題與解決方法

（1）在視圖中看不到自己想要看到的圖形，和建模過(guò)程中圖元的詳細(xì)程度、視覺(jué)樣式、可見(jiàn)性、虛實(shí)、規(guī)程、視圖范圍等有關(guān)。

解決方法：分別在視圖屬性中的詳細(xì)程度、可見(jiàn)性/圖形替換、圖形顯示選項(xiàng)、規(guī)程、視圖范圍里進(jìn)行調(diào)試。每個(gè)視圖中的可見(jiàn)性等屬性只限定與這個(gè)視圖，不與其他視圖聯(lián)動(dòng)，想要想別的視圖和此視圖有一樣的屬性，可以通過(guò)建立視圖樣板，然后通過(guò)應(yīng)用視圖樣板的方式來(lái)解決，見(jiàn)圖8。

（2）在平面視圖中輪廓線太粗，無(wú)法看清底圖物體，繪制管路出現(xiàn)錯(cuò)誤。

解決方法：切換視圖中的粗細(xì)線顯示方式，調(diào)整詳細(xì)程度為詳細(xì)，視覺(jué)樣式為著色，見(jiàn)圖9。

（3）視圖樣板的創(chuàng)建和應(yīng)用。

可以通過(guò)創(chuàng)建視圖樣板、保存當(dāng)前視圖的設(shè)置，從而應(yīng)用到其他視圖，可以極大的提高作業(yè)效率，減少重復(fù)操作設(shè)置，見(jiàn)下圖10。

（4）肅清Revit中無(wú)用對(duì)象。

使用管理選項(xiàng)卡下的“清除未使用項(xiàng)”命令，Revit會(huì)自動(dòng)搜索所有沒(méi)有使用的構(gòu)建族和注釋族，可以在對(duì)話框中展開(kāi)相應(yīng)的內(nèi)容，選擇要清除的內(nèi)容，然后點(diǎn)擊“確定”，系統(tǒng)會(huì)將所有沒(méi)有使用的內(nèi)容全部清除，從而減小文件大小，減輕計(jì)算機(jī)的負(fù)荷。建議在項(xiàng)目基本完成后再做此操作，否則當(dāng)要使用到已經(jīng)清除的內(nèi)容時(shí)，還要重新載入。使用文菜單下的“管理鏈接”清除掉不需要的CAD、Revit、DWF等，從而可以有效的減小文件大小、提高工作效率。

5 模型完成后的檢查

建筑模型建立完成后，核實(shí)標(biāo)高是否正確，核實(shí)開(kāi)孔位置、管井尺寸及位置是否正確，核實(shí)梁、柱的尺寸及位置是否與圖面一致，核實(shí)設(shè)備基礎(chǔ)位置及尺寸是否與圖面一致。

通過(guò)漫游、環(huán)視，剖面檢查直觀的模型錯(cuò)誤，通過(guò)Revit的協(xié)作面板下的碰撞檢查功能進(jìn)行檢查碰撞，管理選項(xiàng)卡下的警告功能檢查隱藏錯(cuò)誤。

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