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[分享]BIM建模原理及操作,内附大量实际案例

发表于2020-02-24    1084人浏览    1人跟帖    总热度:833  


一、Revit建筑结构模型建立

1、Revit 基础知识

基于BIM的建筑设计软件REVIT系统主要融合了如下思想:

在三维空间中建立起单一的数字化的建筑信息模型,建筑的所有信息来源于模型,并将信息以数字化的形式保存在数据库中;

在Revit模型中,所有的图纸:二维、三维视图、明细表都是一个基本建筑模型数据的表现形式。

Revit的参数化修改引擎可自动协调在任何位置进行修改(模型视图、图纸、明细表、剖面或平面中)

Revit使用五种元素类:

主体:包括墙、楼板、屋顶、天花板
构件:窗、门、家俱
注释:视图专有的二维图元,用以生成文档
视图:模型的动态表示,并且始终是最新的
基准面:参照元,用于组合建筑。

它们为设计师提供了设计的灵活性。

模型图元(Model Elements):生成建筑物几何模型,表示物理对象的各种图形元素,代表着建筑物的各类构件。
模型图元是构成Revit信息模型最基本的图元,也是模型的物质基础。
分为两类:1、主体图元(Host Elements) 2、构件图元(Component Elements)

主体图元:可以在模型中承纳其它模型图元对象的模型图元,代表着建
筑物中建造在主体结构中的构件。
如:柱、梁、楼板、墙体、屋顶、天花板、楼梯等

构件图元:除主体图元之外的所有图元。一般在模型中不能够独立存在
,必须依附主体图元才可以存在。
如:门、窗、上下水管道、家俱等

视图图元:是模型图元的图形表达,它向用户提供了直接观察建筑信息模型与模型互动的手段。视图图元决定了对模型的观察方式以及不同图元的表现方法。
它主要包括:楼层平面视图、天花板视图、立面视图、剖视图、三维视图、图纸、明细表、报告等。
视图图元与其它任何图元是相互影响的,会及时根据其它图元进行更新,是”活“的。

注释符号图元
用于对建筑设计进行标注、说明的图形元素。它分为两类:
注释图元:属于二维图元,它保持一定的图纸比例,只出现在二维的特定视图中。
如:尺寸标注、文字标注、荷载标注、符号等
基准图元:属于建立项目场景的非物理项。
如:柱网,标高,参考平面等。
注释图元属于一种视图信息,仅仅用于显示,并非建筑的一部分。由于与模型中的图元彼此关联,当模型图元发生改变时,注释符号图元跟着会发生相应的改变。反之,用户也可以通过改变注释图元的属性,从而改变模型的信息。

工作原理:
首先用户创建项目;其次用户往项目中添加参数化的建筑图元;在Revit中,所有的建筑图元都视为类别,也就是所说的”族”;Revit根据模型构件和注释图元对每个图元进行分类。门、窗或屋顶等模型图元代表实际的三维建筑几何图元;门标记、立面符号、房间标记等注释图元提供了模型归档帮助;

在Revit软件中,最主要的是理解如下几个知识:
构件、族、类型、实例

构件
一个建筑物是由许多构件组成的。如墙、楼板、梁、柱、门,在Revit称之为图元。构件不仅仅指墙、门、窗等具体的建筑构件,还包括文字注释、尺寸标注、标高等属于某种具体的图元类型。这是与以往CAD软件不同之处。放置在建筑模型中的所有对象都属于某一种类别,这种广泛的类别可以进一步细分为“族”,对象类型还可以分解成子类别。
例:项目中所有的门属于“门类别”。
在Revit中每一个对象都附带有自己的属性参数。

“族”(family)
它是类别中图元的类;是一个最重要的概念。按族成组的图元都有共同的参数(属性)设置、相同的用法及类似图形化表示。一个族中不同图元的部分或全部属性都有不同的值,但属性的设置是相同的。
如:门,可以看成一个族,有不同的门,推拉门,双开门,单开门;

类型
族是相关类型的集合,是类似几何图形的编组。族中的成员几何图形相似而尺寸不同。类型可以看成族的一种特定尺寸,也可以看成一种样式。
类型定义:对象所具有的属性,定义对象与其它对象如何相互作用,定义对象如何把自己绘制成各种不同视图的表示方法。
各个族可拥有不同的类型;类型是族的一种特定尺寸一个族可以拥有多个类型;每个不同的尺寸都可以是同一族内的新类型;

实例
“实例”是放置在项目中的实际项,在建筑(模型实例)或图纸(注释实例)中有特定的位置。实例是族中类型的具体例证,是类型模型的具体化。实例是唯一的,但任何类型可以有许多相同的实例,在设计中定义在不同的部位。

族的分类:
根据定义的方法和用途的不同,族可分为系统族、标准构件族、内建族。
系统族:在Revit中预定义的族,包括基本建筑构件。
可以在系统族中通过设定新的参数来定义新的系统族。
标准构件族:在建筑设计中使用的标准尺寸和配置的常见构件和符号。
可以使用族编辑器,标准族样板来定义族的几何图形和尺寸。
族样板分两类:
基于主体的样板:如门族,是基于墙主体的样板;
独立的样板:如柱、家俱等。
族样板有助于创建和操作构件族。


BIM信息模型中的对象由两方面组成:对象的属性;可以执行它们的操作。
构件的参数同理包括两个方面:构件的属性参数;构件的行为参数
其中:构件的属性参数描述构件的具体特征。

描述一个构件的属性有许多项,其属性值也有多种类型。
门:类型名、高度、材质、标高…..
有的是数值型、字符型、布尔型…..
通常一个构件有两类属性:
类型属性:同一个族中的多个类型所通用的属性称为类型属性。
实例属性:随着构件在建筑中或在项目中的位置变化而改变的属性称为实例属性。

实例属性与类型属性的区别
类型属性影响全部在项目中该族的实例和任何要在项目中放置的实例。类型属性的参数确定了一个类型全部实例所继承的共享值,并提供了一次改变多个单独实例的方法反之,实例属性只影响已选择的构件,或者要放置的构件。类型参数是对类型的单独实例之间共同的所有东西进行定义;实例参数是对实例与实例之间不同的所有东西进行定义。

2、Revit 参数配置

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Ribbon风格界面
Ribbon原来出现在 Microsoft Office 2007 及 2010 的Word、Excel和Powerpoint 等组件中,后来也被运用到Windows 7的一些附加组件等其它软件中。

它是一个收藏了命令按钮和图示的面板。它把命令组织成一组“标签”,每一组包含了相关命令。每一个应用程序都有一个不同的标签组,展示了程序所提供的功能。在每个标签里,各种的相关的选项被组在一起。设计Ribbon的目的是为了使应用程序的功能更加易於发现和使用,减少了点击鼠标的次数。
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二、BIM实际案例分析

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1、 多专业协同合作
目前我们所说的协同设计,很大程度上是指基于网络的一种设计沟通交流手段,以及设计流程的组织管理形式.而BIM的出现,将设计方法从二维转向三维,从线条绘图转向构件布置,从单纯几何表现转向全信息模型集成,从各工种单独完成项目转向各工种协同完成项目,从离散的分步设计转向基于同一模型的全过程整体设计,能够大大减少设计误差。
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2、管线综合
管线综合主要针对的是MEP各专业间的协调,以及建筑、结构与MEP间的配合。在设计前期创建逼真的各专业模型,进行碰撞检查,生成协调数据,优化管线排布方案,确定管线与建筑结构的相对位置,然后根据优化方案进行施工模拟,从而减少施工产生错误的几率,缩短施工工期,真正起到为业主节约成本的作用,同时也提高了与业主沟通的能力。

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 3、施工3D运输模拟
通过对塔吊的空间位置及运动状态进行全方位模拟,检查互相干扰的情况,并检验运输方式的可行性,确保安全快速 的工作效率。    

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4、大型设备运输模拟
大型设备的运输工作一直是施工中容易忽视和遗忘的问题,但往往我们施工后发现设备无法运输到建筑内部,通过三维模拟我们可以很好的避免设备无法运输的问题。

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5、三维激光扫描形变检测
点云是在同一空间参考系下表达目标空间分布和目标表面特性的海量点集合,它是逆向造型 的基础,能准确的将物理实体转化为数字信息。在施工中,现场实际测量数据往往与施工图 有一定的误差,通过扫描生成的点云数据可以确定真实尺寸,将误差降低到毫米级,能够很好的确定物体形变量

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大跨度钢结构节点设计
利用BIM数据库辅助以自编各软件数据接口的解决方案能成功实现各软件之间的信息交互,实现了基于BIM数据库的完整结构模型(含所以节点)的创建,显著提高了信息传递效率,提升了工程质量。
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大跨度钢结构节点施工
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复杂曲面有理化
处理异形表面的手法有多种。相比于人工划分网格,利用软件强大的运算能力可以更迅速更优异的解决幕墙嵌板类型多、定位难等问题。
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建筑模型变更与维护
基于BIM系统的模型具有可延展性,即使完成竣工图模型后依旧可以根据业主的二次装修进行模型记录,为未来的运营与维护做信息铺垫。
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复杂地形信息处理
相比于传统携带高程信息的二维CAD图纸,利用BIM平台进行场地信息整合能得到更直观、精确的真实地形数据。
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来源:河南省成品房发展中心  
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