基于BIM技術(shù)的土建和安裝設(shè)計(jì)應(yīng)用研究

劉志揚(yáng)

摘要：BIM技術(shù)已經(jīng)從概念化進(jìn)入到了以建模為主的設(shè)計(jì)階段，其技術(shù)應(yīng)用趨于成熟，本文結(jié)合BIM的技術(shù)優(yōu)勢和特點(diǎn)，介紹了研究背景和應(yīng)用原則，分析了在土建和安裝建模中建筑信息模型技術(shù)的實(shí)施路徑和方法，并以大型公共建筑為例，敘述了建模的步驟和注意事項(xiàng)，針對項(xiàng)目中BIM建模遇到的問題和難點(diǎn)做了分析，并提出了展望。

Abstract： BIM Technology has moved from conceptualization to modeling， and its technology application is becoming more and more mature. This paper briefly introduces the research background， basic principles of BIM application and the factors to be considered in BIM modeling. Taking large-scale public buildings as an example， the application of BIM technology was analyzed. Finally， this paper makes a brief analysis of the practical problems and difficulties encountered in the project， and puts forward some suggestions.

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);大型公共建筑;土建施工;應(yīng)用

Key words： BIM technology;large-scale public buildings;civil construction;application

中圖分類號：TU756 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）19-0209-02

1 ?概述

1.1 研究背景

根據(jù)發(fā)達(dá)國家在項(xiàng)目中使用BIM技術(shù)的情況來看，其應(yīng)用價(jià)值是十分顯著的[1]。實(shí)施BIM技術(shù)，運(yùn)用Revit系列軟件有助于提高建筑設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營人員的工作質(zhì)量以及工作效率，同時也可以有效地促進(jìn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的重復(fù)使用，從而避免了信息資源的浪費(fèi)[2]。BIM技術(shù)信息管理，可以有效解決當(dāng)前建筑行業(yè)遇到的瓶頸問題，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，全面提高項(xiàng)目管理的效率[3]。BIM更有效地提高施工質(zhì)量和效率。它提供了信息共享平臺，用于實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的專家度量間的合理的通信，從而防止了錯誤，以確保的相應(yīng)的繪制信息的準(zhǔn)確性更一致的設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)效果和質(zhì)量[4-5]。

1.2 研究目的

本研究涉及的項(xiàng)目整個建模流程分為土建部分的建模與安裝工程部分，并根據(jù)建模項(xiàng)目的坐標(biāo)設(shè)置建模的項(xiàng)目基點(diǎn)，方便后期多類別的模型合并與協(xié)作，為更多類別的工程部分參與BIM模型提供可能。

2 ?土建建模應(yīng)用

2.1 項(xiàng)目概況

珠海機(jī)場擴(kuò)建工程航站樓主樓建筑高度為31.25m，西指廊和東指廊為18.00m，南指廊為21m。建筑整體高度為22.18m，室內(nèi)外高差約為三十公分，屬多層公共建筑。

2.2 繪制標(biāo)高和軸網(wǎng)

繪制標(biāo)高確定各平面高度，根據(jù)建筑里面的標(biāo)高進(jìn)行定位。在立面選項(xiàng)中選擇其中一個立面進(jìn)行標(biāo)高創(chuàng)建。

完成標(biāo)高后，在平面視圖中進(jìn)行軸網(wǎng)的繪制。或者直接導(dǎo)入CAD圖紙，通過拾取命令，選擇圖紙上的軸網(wǎng)進(jìn)行相對應(yīng)的識別繪制。

2.3 繪制及編輯墻體

從首層開始繪制墻面，根據(jù)圖紙上的墻體規(guī)格，點(diǎn)擊墻面進(jìn)入墻面繪制。首先點(diǎn)擊標(biāo)記構(gòu)件框，改變墻體的結(jié)構(gòu)層.在繪圖界面左側(cè)的屬性框中，對墻的屬性進(jìn)行修改，選擇墻構(gòu)件體的頂部限制條件設(shè)置為標(biāo)高F2，將底部限制條件設(shè)置為F1。在軸線的交點(diǎn)處，順時針捕獲繪制創(chuàng)建墻壁組件，完成墻體的繪制。

2.4 繪制首層平面圖

導(dǎo)入首層CAD平面圖作為模型的參照，保證模型尺寸定位準(zhǔn)確，在插入選項(xiàng)卡中，找到鏈接CAD的功能，找到需要導(dǎo)入的平面CAD圖，選擇僅當(dāng)前視圖，顏色選擇保留，選擇單位為mm。根據(jù)導(dǎo)入圖繪制revit首層平面圖。

2.5 門窗族的繪制

在 revit 中，所需的構(gòu)件都是由族一個個組成的，但是revit自身所帶的族庫并不完備，要根據(jù)需求在revit基于自身構(gòu)件的公制常規(guī)模型中新建。

流程是打開revit新建族的功能，選擇對應(yīng)的公制樣板。根據(jù)圖紙的尺寸和模型進(jìn)行修改，就可以新建出所需的門窗族模型。

2.6 創(chuàng)建樓梯

樓梯構(gòu)件的創(chuàng)建，一般根據(jù)圖紙選擇直跑樓梯樣式，特殊需求的情況再下選擇螺旋樓梯或者其他樓梯形式。繪制樓梯時，先繪制樓梯的一跑，此時留意當(dāng)前樓梯的臺階數(shù)和剩余臺階數(shù)。完成第一跑樓梯，再繪制第二跑樓梯，系統(tǒng)將會自動連接兩段樓梯，并且在連接處自動生成休息平臺。

2.7 玻璃幕墻和幕墻嵌板門的繪制

根據(jù)幕墻圖紙從屬性欄中找到對應(yīng)的幕墻類型。繪制好幕墻主體后需要繪制幕墻網(wǎng)格線，通過幕墻網(wǎng)格線命令，選取幕墻進(jìn)行分割，根據(jù)需要在幕墻內(nèi)添加門嵌板，接下來需要從族庫中載入對應(yīng)的嵌板模型，替換掉最初的幕墻嵌板即可。

3 ?安裝建模應(yīng)用

3.1 暖通模型

3.1.1 新建暖通專業(yè)相關(guān)平面視圖

首先選擇一個平面圖打開新的樓層平面圖對話框，單擊編輯按鈕，打開對話框類型的屬性，復(fù)制樓層平面，然后更改平面視圖名稱。

3.1.2 視圖屬性設(shè)置

①可見性設(shè)置。打開平面圖的視圖屬性對話框，單擊更換可見性/圖形后的編輯按鈕，打開替換顯示圖形的對話框，確保可見性中能夠顯示風(fēng)管、風(fēng)管件，等需要觀察的模型構(gòu)件，將不需要可見的水管與電纜橋架進(jìn)行隱藏。②詳細(xì)程度設(shè)置。為了保證清楚觀察到各類的管道與管道連接件，將revit的詳細(xì)程度設(shè)置為為精細(xì)。③視圖規(guī)程設(shè)置。單擊規(guī)程后面的區(qū)域，選擇規(guī)程類型機(jī)械。④圖形顯示設(shè)置。為了分出各類不同的管道，賦予管道不同的材質(zhì)，將視圖設(shè)置為著色模式以便根據(jù)管道的顏色來區(qū)分不同系統(tǒng)的管道類型。

3.1.3 風(fēng)管屬性設(shè)置

①風(fēng)管尺寸設(shè)置。對于不同項(xiàng)目需要設(shè)置不同的項(xiàng)目的管道系統(tǒng)連接方式與管道的尺寸設(shè)置。設(shè)置管道尺寸需要打開MEP設(shè)置其中的機(jī)械設(shè)置，并對應(yīng)機(jī)電設(shè)計(jì)規(guī)范，對項(xiàng)目相關(guān)的機(jī)電尺寸進(jìn)行修改。②風(fēng)管類型及系統(tǒng)設(shè)置。打開MEP設(shè)置，修改管道的類型和管道連接件的屬性，對應(yīng)著項(xiàng)目需要新建各類管道系統(tǒng)打開項(xiàng)目瀏覽器中的風(fēng)管系統(tǒng)，新建不同的管道系統(tǒng)。③風(fēng)管類型過濾器設(shè)置。在一個視圖種會有各種各樣的管道，為了能夠準(zhǔn)確的找到需要的管道系統(tǒng)或者排除掉不需要的管道系統(tǒng)。我們需要設(shè)置好對應(yīng)的過濾器，新建過濾器步驟如下：點(diǎn)擊過濾器的新建選項(xiàng)，選擇好過濾器的類別調(diào)整過濾器規(guī)則，通過系統(tǒng)類型下選擇過濾條件。

3.1.4 風(fēng)管的繪制

進(jìn)入風(fēng)管繪制模式后，根據(jù)圖紙選擇好風(fēng)管的類型，然后根據(jù)尺寸修改風(fēng)管的高與寬還有樓層的偏移量以及對齊方式，然后根據(jù)圖紙繪制風(fēng)管。

3.1.5 添加通風(fēng)設(shè)備

不同的風(fēng)管連接著對應(yīng)的風(fēng)管設(shè)備，在機(jī)電類型的族中選擇符合圖紙的機(jī)械設(shè)備。

布置機(jī)械設(shè)備時要設(shè)置好與圖紙對應(yīng)的尺寸和樓層偏移量，然后根據(jù)圖紙的平面位置放置風(fēng)機(jī)設(shè)備，如有需要，放置后利用旋轉(zhuǎn)命令來調(diào)整機(jī)械設(shè)備的角度。

3.2 給排水模型

3.2.1 管道屬性設(shè)置

①管道類型設(shè)置。操作與風(fēng)管的管段尺寸設(shè)置相同，打開MEP設(shè)置，對應(yīng)著項(xiàng)目圖紙的管道連接方式和管道尺寸進(jìn)行機(jī)械設(shè)置。對于項(xiàng)目不同的管道類型，修改不同的風(fēng)管管道名稱與系統(tǒng)類型，修改管道的類型和管道連接件的屬性。②水管類型過濾器設(shè)置。打開在視圖選項(xiàng)卡中的可見性/圖形，點(diǎn)擊可見性/圖形中的過濾器，接下來點(diǎn)擊新建過濾器步驟如下：點(diǎn)擊過濾器的新建選項(xiàng)，設(shè)置好新的過濾器名稱，再選擇過濾器的類別，調(diào)整過濾器規(guī)則。

3.2.2 水管管道的繪制

繪制水管時，要注意圖紙種的水管尺寸與水管類型，根據(jù)圖紙選擇好水管的類型，然后根據(jù)尺寸修改水管的管徑還有樓層的偏移量以及管道坡度，按照圖紙水管走向繪制管道，或者使用插件選擇水管的中心線和管道尺寸快捷的生成所需的水管。

3.2.3 消防構(gòu)件的創(chuàng)建

根據(jù)底圖位置放置消火栓，再從族庫中選擇所需的消火栓載入，然后根據(jù)底圖的消火栓位置布置。接著繪制消防系統(tǒng)的主管，將消火栓和主管進(jìn)行連接。噴水滅火系統(tǒng)通常被劃分成若干個區(qū)域。按照圖紙要求選擇噴淋的管道圖層與噴頭的圖例，設(shè)置好噴淋主管的高度與噴頭的定位，再選擇噴淋模式，這樣插件就能快速的識別管道并接上噴頭。

3.3 電氣模型

3.3.1 電纜橋架/線管屬性設(shè)置

①電纜橋架類型設(shè)置。對于不同項(xiàng)目需要設(shè)置不同的項(xiàng)目的橋架系統(tǒng)連接方式與橋架的尺寸設(shè)置。設(shè)置管道尺寸需要打開MEP設(shè)置其中的機(jī)械設(shè)置，選擇所需類型，并對應(yīng)機(jī)電設(shè)計(jì)規(guī)范，對項(xiàng)目相關(guān)的機(jī)電尺寸進(jìn)行修改。并對電纜橋架及配件族分別新建強(qiáng)電、弱電、消防、照明、智能化、線槽等系統(tǒng)。②電纜橋架類型配置。通過繪圖區(qū)域的屬性對話框，單擊編輯類型打開類型屬性對話框，配置剛新建的電纜橋架類型，選擇對應(yīng)的管件類型。

3.3.2 電纜橋架的繪制

單擊功能區(qū)中系統(tǒng)選項(xiàng)卡中的電纜橋架，進(jìn)入管道繪制模式，根據(jù)圖紙選擇好電纜橋架尺寸、偏移量及對齊方式，然后根據(jù)底圖走向繪制電纜橋架。

4 ?研究展望

BIM作為一種全新的理念和技術(shù)，正受到建筑行業(yè)人士和國內(nèi)外學(xué)者的普遍關(guān)注[6]。中國正在開展的全球最大的工程建設(shè)，這需要政府來引導(dǎo)行業(yè)的BIM應(yīng)用，提高BIM應(yīng)用效果，并為推動中國的建設(shè)工程技術(shù)和管理水平的提升調(diào)節(jié)BIM應(yīng)用的行為[7]。

基于Revit 2016軟件平臺構(gòu)建項(xiàng)目建筑、結(jié)構(gòu)及MEP專業(yè)的BIM模型實(shí)現(xiàn)集成應(yīng)用，便于專業(yè)人員對模型構(gòu)件實(shí)施編輯、修改和補(bǔ)充等操作，實(shí)現(xiàn)模型“一處修改，多處更新”的聯(lián)動管理，提高了建模的效率和質(zhì)量[8]。我們通過revit工具構(gòu)建BIM模型，獲得了珠海機(jī)場改擴(kuò)建工程航站樓工程具有單一工程的數(shù)據(jù)源，構(gòu)建了一個實(shí)時的、共享的項(xiàng)目數(shù)據(jù)平臺。但是美中不足的revit在本土化運(yùn)用中尚存在一定缺陷，這導(dǎo)致在一定程度上BIM模型中的數(shù)據(jù)信息與工程實(shí)際發(fā)生偏差。但隨著在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)BIM項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)積累，以及中國本土BIM應(yīng)用公司的開發(fā)，相信在不遠(yuǎn)的未來，BIM技術(shù)能完善得更為我所用。

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