基于BIM技术的建筑工程建模

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　　摘 要 本文以某综合性办公楼为例，介绍了BIM技术在该工程中的综合运用，从标高与轴网的建立，到立柱与结构梁、墙体、楼板、门窗、屋顶、场地的建立，详细阐述了基于Revit软件的建筑工程建模过程，对建模过程中的常见问题提出解决方法，并对模型完成后的检查方法进行阐述。
　　关键词 BIM技术;标高与轴网;建筑工程建模;检查方法
　　中图分类号： TU205 文献标识码： A
　　DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.02.039
　　1 工程概况
　　该工程为综合性办公楼，建筑层数为架空一层，地上五层，建筑总面积20555，建筑总高度22.95m。建筑结构类型为框架结构，主体结构设计使用年限50年，场地类别为Ⅱ类建筑场地;建筑结构安全等级为二级，地基基础设计等级为丙级，桩基设计等级为丙级，建筑抗震设防类别为标准设防类（丙类），主体和楼梯抗震等级为三级。
　　2 基于BIM技术的建筑工程建模基础准备
　　2.1 熟悉图纸
　　通过识图，了解到结构层楼板厚度有120mm、130mm、140mm多种规格，还有的楼板顶标高较楼层标高低50mm。结构层楼板有多处预留孔，有异型梁结构，墙厚度除图中注明者外，±0.000以上外墙采用200mm厚煤矸石烧结空心砖，内墙采用200mm厚ALC加气混凝土砌块。同时，也发现异型梁结构原CAD设计详图中存在一些问题，结构图纸与建筑图纸存在有冲突的地方，梁、门窗尺寸标注不明确等。建模前通过对图纸的修改订正了这些错误，保证了图纸的正确性与合理性。
　　2.2 统一建模规则
　　（1）首先确定原点，确保各专业CAD图纸统一原点，不得单独变更原点进行偏移。链接CAD图纸、Revit文件时统一使用“原点到原点”、“毫米”的标准，保证系统整合时原点到原点的准确不变性、模型单位的统一性。
　　（2）各专业分别使用各自项目样板进行建模。先创建立标高再建立轴网，只有先建立标高，轴网才能完整显示在所有楼层平面，否则需要后期手动调节。
　　标高的建立具有唯一性，不允许建立多个专业标高，避免后期整合交互，调整碰撞时造成混淆。标高类型、符号需要统一，不同专业之间使用统一标高。一般情况下，标高不采用复制的方式建立，因为这样建立出来的标高是参照标高，标头显示为黑色，不会生成对应的楼层平面，需要后期手动建立对应楼层平面。但在标准层比较多的情况下可以采用阵列复制的方式建立标高，后面手动建立对应楼层平面。
　　轴网应清晰完整，不存在重复线条，统一对齐，保持整洁。轴网类型、图形属性和标注，模型中要绝对统一，不同专业之间使用统一轴网。
　　（3）建模过程中所使用到的“模型线”、“参照线”、“辅助线”、“参照平面”等临时辅助模型，及时删除，避免影响其他建模。建模过程中绘制结构构件等有时会无意中勾选产生“分析线”“分析节点”等，要注意清除。
　　（4）建模阶段及建模后各专业模型交互整合时，要将本专业模型内部的不必要链接模型、底图和未使用的族等清理完毕，减少文件大小后再进行交互整合。
　　3 基于BIM的建筑工程建模流程
　　3.1 标高及轴网的建立
　　根据楼层标高在Revit立面中绘制标高，会自动生成相对应的楼层平面。
　　3.2 CAD平面图的导入
　　在楼层平面里导入相对应标高楼层的CAD图纸，各楼层的CAD图纸原点必须统一，如图1所示。
　　3.3 立柱与结构梁的建立
　　立柱和结构梁绘制过程中最重要的就是要注意标高，在绘制立柱时可以采用从底层一直到顶层的快捷绘制方式，在此方式下立柱会直接穿过楼板，导致碰撞产生，可以通过后面导出NWC时，勾选转换件解决碰撞检查问题，如图2所示。
　　3.4 墙体的建立
　　玻璃幕墙由幕墙网格、竖梃、嵌板等构件组合而成，其中嵌板可以更改替换为门、窗的族。难点是大型门窗与墙体结合的一次性建立，大型门窗一般情况下通过新建门窗族的方式插入到墙体中，但建族比较慢，为提高效率节省时间，可以通过建立幕墙的方式来建立大型门窗，建立幕墙后，使用幕墙网格分割出窗体、墙体的大小样式，通过赋予它们相对应的材质，再用幕墙网格在窗体中分割出门和窗的具体位置，然后载入嵌板门的族，把门位置处的玻璃嵌板替换为门嵌板。特别注意：此时Tab键的适时使用非常关键、Tab键是快速选择物体的快捷键，如图3所示。
　　3.5 楼板的建立及双层材质在楼板中的运用
　　通过结构选项卡下楼板命令，依据CAD底图画出楼板、此时楼板的外轮廓建议画在墙的内侧，这样看起来更美观。
　　在楼板的属性-编辑类型-构造-结构编辑里插入一个面层、然后对面层、结构分别指定材质和厚度、就会生成一层地板砖和一层混凝土的双层材质楼板，见图4。
　　3.6 门窗的建立
　　门窗的建立需要在墙体建模完成的基础上进行，门窗放置时需注意门窗的尺寸、窗台的高度和门窗的材质等，如下图5所示。
　　3.7 屋顶的建立
　　因为屋顶为平屋顶，所以通过建筑选项卡下迹线屋顶命令，依据CAD图纸绘制屋顶，此时屋顶的外轮廓建议画在墙的外侧，这样看起来更符合实际，如图6所示。
　　3.8 整体模型完成
　　在完成场地创建基础上，完成该建筑模型。
　　4 BIM建模过程中遇到的问题与解决方法
　　（1）在视图中看不到自己想要看到的图形，和建模过程中图元的详细程度、视觉样式、可见性、虚实、规程、视图范围等有关。
　　解决方法：分别在视图属性中的详细程度、可见性/图形替换、图形显示选项、规程、视图范围里进行调试。每个视图中的可见性等属性只限定与这个视图，不与其他视图联动，想要想别的视图和此视图有一样的属性，可以通过建立视图样板，然后通过应用视图样板的方式来解决，见图8。
　　（2）在平面视图中轮廓线太粗，无法看清底图物体，绘制管路出现错误。
　　解决方法：切换视图中的粗细线显示方式，调整详细程度为详细，视觉样式为着色，见图9。
　　（3）视图样板的创建和应用。
　　可以通过创建视图样板、保存当前视图的设置，从而应用到其他视图，可以极大的提高作业效率，减少重复操作设置，见下图10。
　　（4）肃清Revit中无用对象。
　　使用管理选项卡下的“清除未使用项”命令，Revit会自动搜索所有没有使用的构建族和注释族，可以在对话框中展开相应的内容，选择要清除的内容，然后点击“确定”，系统会将所有没有使用的内容全部清除，从而减小文件大小，减轻计算机的负荷。建议在项目基本完成后再做此操作，否则当要使用到已经清除的内容时，还要重新载入。使用文菜单下的“管理链接”清除掉不需要的CAD、Revit、DWF等，从而可以有效的减小文件大小、提高工作效率。
　　5 模型完成后的检查
　　建筑模型建立完成后，核实标高是否正确，核实开孔位置、管井尺寸及位置是否正确，核实梁、柱的尺寸及位置是否与图面一致，核实设备基础位置及尺寸是否與图面一致。
　　通过漫游、环视，剖面检查直观的模型错误，通过Revit的协作面板下的碰撞检查功能进行检查碰撞，管理选项卡下的警告功能检查隐藏错误。
　　参考文献
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　　[4]李扬帆.BIM在建筑给排水工程设计中的应用[J].居舍，2017（30）：69.
　　[5]李云鑫.BIM技术在建筑工程中的应用[J].建材与装饰，2019（04）：25-26.
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