BIM在珠海神华综合楼项目中的应用

周烨

【摘要】随着时代的变迁、城市的扩张，各种各样建筑物迅速出现，建筑设计在城市的建设上显得尤为重要。建筑信息模型（BIM）使得建筑设计逐渐从手工制图，计算机二维制图的时代走向以模拟现实为目标的三维时代。本次研究以BIM中Revit的操作应用研究为主，通过复原珠海神华综合楼的实际项目。不仅仅是在操作层面上实现对综合楼的墙体、幕墙、门窗等建筑构件的建立组装，同时在建模的过程中总结出对于模型建立的快捷、正确、规范性地方法。建立模型后利用准确的虚拟现实数据进行分析，总结得失，为未来三维出图的趋势做好准备。

【关键词】BIM;Revit;建模;分析计算

建筑信息模型（Building Information Modeling， BIM）作为一种全新的理念和技术，正受到国内外学者界和业界的普遍关注。REVIT建模作为BIM中研究建筑设计的主要研究方法也越来越多的被运用到广大建筑设计当中。

本文探索了REVIT建模的主要方法，通过研究REVIT在珠海神华综合楼项目中的应用，利用可视化的模拟现实来为工程设计提供更好的参照方法和参照手段。同时通过对模型的分析，总结了其中的优势和不足。为今后的三维协同设计，三维指导施工做好了准备。

1、研究对象

在此次研究中，Revit是BIM领域建筑建模的主要软件。它能够通过三维绘制模拟真实的建筑项目外观和空间结构，并且可以进行分析计算。本文研究以Revit为主要工具进行建筑单体建模，通过直观观察和对比探索经验和方法。

本次课题项目依托珠海神华综合楼的实际项目（下文简称综合楼），是一次具有实际意义的实地参照物的研究尝试。综合楼项目是由主体楼（-1F-5F），辅楼（4F），会议室（1F）三个体块组合而成的一栋综合体建筑，为钢筋混凝土框架结构，是建筑项目中的主流结构形式。且主体楼中含有共享大厅和顶部的大面积天窗，一层中庭有下沉水景，立面上有22种不同尺寸的玻璃幕墙，整个建筑采用干挂石材包裹外立面，建筑三个体块结合处有分割缝，屋顶处有种植屋面。

2、建模流程

建筑专业建模在本次研究中被分为外部建模、内部建模两个部分。

其中外部建模的部分指围合建筑外部的部分，包括墙体、窗与幕墙、屋顶、雨棚、台阶与坡道及建筑外装饰等;内部建模指构建建筑内部空间、结构、分割的部分，包括楼板、吊顶、楼电梯、内部门窗、洁具等。研究截取几个重要的部件建模方式进行说明。

2.1外部建模

（1）墙体

外墻是建筑最重要的围合组成部分，它构成建筑外部的主要的遮挡。一般情况下，建筑外墙主要由面层，保温层，结构层等组成。Revit中建立墙体时可以将不同的层、厚度、材质建立出来，在本模型中一共使用了300mm厚外墙，250mm厚地下外墙，60mm厚干挂石材外墙，木纹装饰墙四种外墙种类。Revit模型中的墙体是按照实际建筑建立的虚拟模型。以300mm厚外墙为例，由外向内的层组成依次为10mm厚涂膜层，30mm厚水泥砂浆找平，240mm混凝土砌块，20mm内油漆墙面组成。

内墙的参数和外墙基本相同，但是一般没有最外面的涂膜层，保温层，相对外墙来比要薄，另外不同的内墙构成层也不相同，比如大厅中的内墙会比普通办公室中多一层外墙装饰。

（2）窗和幕墙

综合楼外部由多种不同规格的幕墙围合，幕墙种类有27种之多，多为三层通高幕墙，外墙窗户有6种，玻璃均为灰蓝色。由于幕墙种类多样，且在后期出施工图的时候要绘制窗标号，在建模的过程中，我们采用了窗族的建模方式，使得建幕墙的效率得以大大提高。

一般来说，幕墙由幕墙玻璃、龙骨组成，有些幕墙会在局部加入嵌板，嵌板可以是门、窗、门联窗等特殊构件，有些幕墙为了美观会在局部干挂铝板或金属饰条用来装饰。综合楼的外墙转折较多，幕墙种类多达27种。为了方便建模，我们建立了一种族（可以重复利用的模型），建立了多种参数进行控制，通过这种方式可以解决楼体立面上高度相同的窗户，通过控制幕墙宽度，实现立面上16种幕墙的建立。

2.2内部建模

（1）楼板

楼板的建模方式与屋顶大致相同，需要首先选择楼板的构成，综合楼使用的是150mm厚混凝土室内楼板，然后绘制楼板的轮廓，即可生成楼板。

楼板还有一个非常重要的功能是“楼板边”功能，楼板便可以根据边缘放样生成不同形状的楼板边缘，可以用于复杂的屋顶边，雨棚边，室外台阶的制作。制作方式与台阶制作方式相同。综合楼的屋顶楼板边都是通过这种方式生成的。

（2）楼梯

综合楼共有四处不同的楼梯间，楼梯的形式大致相同，只是部分细节上有较小的差距。楼梯间可以使用草图、构件模式来制作楼梯间模型。

通过草图模式可以精确的确定楼梯间的踏步宽度，平台板宽度，踏步数量，栏杆位置。然后通过参数调整踏步高度，选择钢筋混凝土板式楼梯，梯面为花岗岩贴面，生成楼梯间的楼梯三维模型。将每层的楼梯间粘贴到每一层的相应高度，然后添加栏杆扶手样式，综合楼的楼梯间栏杆采用的是玻璃嵌板不锈钢栏杆，为每一层扶手添加弯头。通过这样的方式能够分步建立不同的楼梯。

3、模型分析

3.1房间统计分析

REVIT可以进行房间标记，软件自动标记房间，可以修改名称且能够自动计算面积。模型平面能够非常快速的将房间信息统计。在房间编辑颜色功能中，可以将不同功能的房间进行填色处理。这是建筑方案设计中常用的手法，通常需要借助Photoshop进行处理，REVIT可以设计填色方案后自动填色，并且可以自动生成图例。通过不同颜色将平面进行区分，这样的填色图更加直观，大大节约了建筑方案设计中需要耗费的时间。并且有利于甲方清楚明晰的了解方案的特色和设计师的用意。

3.2门窗统计分析

传统的二维施工图制作中，门窗表是不可缺少的一种统计表，但是在制作时需要人工统计，费时费力，且较易出错。需要再三进行核对。且图纸经常做出修改，门窗表也需要及时调整。而REVIT具备自动统计门窗、房间、面积等数据的功能。可以在模型建立之后，通过计算机的自动统计参数，来制作表格，达到详细阐述施工图的作用。

在REVIT中，门窗表可以自动进行统计。根据需要选择长度，宽度，总数等参数列入总表，然后可以自己定义参数和制定公式计算某些特殊参数，门窗表自动生成。例如综合楼中的多种幕墙和门窗，可以通过表格直接生成尺寸、洞口面积等，且可以查看门窗所处的楼层位置。门窗表制作详细，准确，并且方便快捷。

窗的明细表则会将窗族幕墙也统计在内，在这里需要注意要对幕墙提前拟好正确的编号，以备门窗统计使用。也可以通过REVIT拓展软件extensions进行更为复杂和自由化的统计。

3.3日照阴影分析

REVIT对于日照采光分析有四种模式，分别为静态分析、一天内的动态分析、多天动态分析和照明分析。这几种模式可以分析建筑一个具体时刻、或者一天、多天中动态的日照和阴影情况。

我们可以通过定位具体项目的位置来定义建筑在地球上的具体经纬度，然后设置建筑的地理朝向。再定义日照设置，选择太阳的位置，时间，日期等详细参数就可以得到建筑在地球上某一具体位置的特定时刻特定时间的日照阴影情况。例如图中我们得到的是综合楼在2016年1月12日上午10点的日照情况。

通过这样的方式我们可以对一个建筑多个时间的日照进行分析，得到一年中所有天的白日日光和投影的数据。由此来对于建筑的采光遮挡等一些指标做出判断，这些都是对绿色建筑评价的重要依据。

4、注意事项

需要注意的是在使用REVIT研究三维模拟的过程中，某些建筑细节在建模时并没有相应的族文件，需要进行人工设计，这样会耗费一些时间，但可以重复使用。在建模过程当中要注意模型的精细化程度，模型要按照真实的三维尺寸建立，否则会在后期各专业模型合成时出现重叠和错误部分。

结语：

总之REVIT作为在本次研究中的基础软件，在BIM建筑项目研究中起到重要作用。通过对REVIT的建模，分析，交流，以及三维模型的建立能够得到很多宝贵的经验：

（1） REVIT能夠使设计更直观，表现更全面。

使用三位协同设计可以建立三维模型，可以直观看到模型的各个角度和细节，让甲方和施工方不仅看到二维图纸，还能看到模拟建成的效果，也更利于在前期拿到项目。

（2） REVIT能够使数据更精密，出图更准确，工作更高效。

BIM能够在三维层面作图，减少二维图纸可能出现的很多人工失误，自动统计工程的一些数据，而且在图纸的修改上能够通过修改模型实现图纸全部更新，降低工作量。

（3） REVIT能够使设计更绿色，预设计更充分。

BIM可以对工程进行绿色生态分析，例如建筑的光、声、热、人流等，通过分析决定建筑设计走向，使预设计的准备工作得到充分佐证，提高得到绿色低碳人性化工程的概率。

参考文献：

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