基于Revit的城市軌道交通車站出入口BIM模型參數化建模研究

譚子龍

摘要：基于BIM的參數化設計能夠大幅解放設計生產力，提高設計效率，對于BIM及相關數字化技術推廣和應用具有極大地推動作用。在城市軌道交通標準車站出入口設計中，設計流程較為固定，設計成果較為標準，具備實施參數化設計的條件。本文旨在通過基于Revit的二次開發，建立標準車站出入口參數化建模工具，采用參數面板結合設計交互的方式快速、準確地建立車站出入口模型。

關鍵詞：BIM;Revit;車站出入口;參數化建模

0 引言

隨著BIM技術的推廣，其在城市軌道交通工程中的應用越來越廣泛。目前，BIM建模技術相對比較普及，采用的方式多為基于軟件原生建模工具進行人工手動建模，但此種方式建模效率較為低下，耗費人工較多，對于推進正向設計阻力較大。另一種方式是基于BIM的參數化建模，此種方式前期投入較大，需要結合專業設計需求及條件進行深度開發，將設計流程、設計參數、邊界條件等嵌入軟件操作流程中，形成成套軟件工具命令，這對于推進BIM正向設計具有十分重要的意義。目前，城市軌道交通標準車站出入口設計具備參數化設計條件，可以基于此項工作進行定制開發。

1 基本思路

1.1 標準化模塊的拆分

為保證設計功能劃分合理，需要對整體創建需求進行模塊拆分，通過對設計流程、設計習慣進行總結和梳理，將軟件拆分為3大標準模塊，以及1項輔助模塊，分別為：（1）參數設置模塊，主要功能為標高設置、通用設置;（2）通道生成模塊，主要功能為各分項參數標定，包括通道接頭段、水平通道、斜坡段通道;（3）附屬設施模塊，主要功能為垂直電梯、集水井、地面臺階等設施地生成和布置。

1.2 參數控制策略

（1）參數設置模塊參數控制策略：首先基于樣板文件列舉標高系統，用戶通過選定對應的標高來完成標高參數標定，然后對出入口生成的通用參數進行配置，包括墻體類型、高度、寬度、凈空高度、墻厚、板厚等。

（2）通道生成模塊參數控制策略：首先基于通用參數配置模塊的基礎參數對本模塊內的對應參數進行賦值操作，并劃分為接頭段、人防段和斜坡段，其中接頭段參數包括長度、內凈寬度、側墻厚度、底板厚度、頂板厚度、結構凈高、裝修凈高;人防段參數包括長度、寬度、內凈寬度、側墻厚度、底板厚度、頂板厚度、結構凈高、裝修凈高、人防門寬度、人防門高度，升/降板高度、底部偏移;斜坡段參數包括長度、扶梯上工作點水平距離、扶梯上工作點豎向間距、扶梯下工作點水平距離、扶梯下工作點豎向凈距、機箱高度、扶梯抬升高度、上下工作點水平距離、扶梯夾角、口部開口長度、內凈寬度、側墻厚度、底板厚度、頂板厚度。輸入參數后可依據各自模塊快速創建通道模型。

（3）附屬設施模塊參數控制策略：首先對各項附屬設施參數進行賦值，并將模塊劃分為轎廂、出地面平臺及臺階、集水井，轎廂參數包括內凈長度、內凈寬度、墻厚、深度、出地面高度、選擇電梯門開口方向及大小;出地面平臺及臺階參數包括：長度、寬度、出地面高度、選擇電梯門開口方向及大小;集水井參數包括長度、寬度、深度、墻厚。

2 參數化模型創建

2.1 界面介紹

安裝完成車站出入口設計軟件后，打開Revit，會彈出加載模塊提示，點擊“總是載入”按鈕即可。打開項目文件后，點擊Revit菜單欄中“出入口快速生成”.

2.2 通用參數設置

通用參數包括標高設置和通用設置。這里首先需要配合項目樣板文件，選定所要創建模型的標高系統，程序提供了自動遍歷功能，方便使用者靈活選取對應標高。通用設置中的參數在后續的各項功能都會用到，并以默認值的形式出現在其他配置窗口。

2.3 通道生成模塊

通道生成模塊包含接頭功能，水平功能和斜坡功能。

（1）接頭功能： 是以變形縫為界，由車站主體向外延伸與出入口接駁的部分，其長度為從墻外表面開始算起接頭段的長度，繪制方式分為中線、左線和右線，不同的繪制方式代表創建的模型基線位置不同。參數設置完成后，點擊確定，自動跳轉到Revit視圖界面，依次選擇接頭段起始的墻體和接頭段的定位模型線，模型線繪制的方向為接頭段生成的方向。生成的接頭段會自動對起始墻體進行開洞剪切。

（2）水平通道功能：通過設計交互繪制輔助線（Revit模型線），其長度通過拾取模型線獲取。長、寬、高等常用參數由通用參數模塊繼承而來。點擊確定后，可多次選取通道所在的模型線，直到按ESC鍵時停止，繪制完成并拾取成功后軟件將記錄拾取的線段長度，用以檢查，確認無誤后，點擊確定生成通道段。

（3）斜坡段：設置斜坡段各項參數，其中重要的參數包括起坡角度、上下機箱長度和深度、起坡位置等，斜坡段位置同樣由繪制的參考線來提供，拾取模型線后可讀取方向和位置，無需用戶手動輸入。該功能還內置樓扶梯組數選項，當通道凈寬達到6.5m以下時程序自動選擇一扶一樓，通道寬度達到6.5m以上時程序自動選擇兩扶一樓。其他參數按實際情況進行輸入，其中外側方向為一梯一扶時，扶梯側的方向，以沿通道的方向為參考，用戶選取左邊或者右邊。

2.4 附屬設施

附屬設施包括人防門、集水井、垂直電梯和地面臺階子模塊。其中，人防門可選擇單人防門和雙人防門兩種類型。人防門中心位置點由用戶拾取，拾取點必須位于通道所在直線上。拾取位置點后，點擊確定可在指定位置生成人防門。集水井模塊和斜坡通道類似，在生成集水井時，也需要選取通道中心參考點和方向，與斜坡通道取值一樣，會在斜坡通道方向右側生成集水井。垂直電梯模塊和接頭段類似，在生成垂直電梯時，依次選擇垂直電梯起始的墻體和垂直電梯的定位模型線，模型線繪制的方向為垂直電梯生成的方向。

3 結語

基于BIM的參數化開發具有極高實用價值，在標準車站出入口設計建模中相較人工建模方式能夠提高效率500%，有效降低了重復勞動，解放了設計生產力，同時能夠有效保證模型設計標準化程度及設計質量，具有良好的推廣應用前景。

參考文獻：

[1] 孟祥旭.參數化設計模型的研究與實現[D].北京：中國科學院計算技術研究所，1998.

[2] 余國權.基于CATIA和ADAMS的減速器參數化設計及仿真[D].大連：大連理工大學，2006.