建筑专业BIM正向设计

建筑专业BIM正向设计，以下是建筑专业从方案开始介入的常规正向设计流程,如果实际项目中BIM介入的时机不同,可参考调整。

建筑专业BIM正向设计

• 建筑专业BIM正向设计流程
  • (1)方案阶段建立楼层标高,建立方案模型,推敲平面布局与立面造型,基于方案BIM模型进行各项建筑性能模拟分析,优化方案。
  • (2)方案确定,进入初设第一阶段,其他专业准备介入,建筑专业确定轴网。
  • (3)此时建筑专业需将建筑构件与结构构件分开,如果建筑结构分开文件进行协同,则需将结构构件拆分为独立的结构模型;如果建筑结构仍在一个Revit文件中通过工作集协同,则需将结构构件划至专门的工作集。此时应尚未有结构梁。
  • (4)建筑专业初步确定防火分区,标注房间。
  • (5)机电专业介入,新建文件,链接士建模型,通过复制/监视功能复制建筑专业的楼层标高、轴网,设定各层底图,开始本专业设计,对机房布置、竖井要求向建筑专业提供资料。
  • (6)结构计算后加入结构梁,对结构柱、墙、板等进行细化调整,实时通过链接将调整后的模型提供给各专业。
  • (7)进入初设第二阶段,建筑专业继续对核心筒、门窗、幕墙、楼(电)梯、坡道等关键项进行深化设计。
  • (8)配合机电专业的机房、竖井提资调整平面,实时通过链接将调整后的模型提供给各专业。
  • (9)机电专业对消火栓、排水沟、地漏等位置提出建议,由建筑专业建模。
  • (10)建筑专业除本专业的各部分不断深化外,还需随时查看各专业集成的模型,控制净高及空间效果,协调各专业基于机电主管线完成初步管线综合。
  • (11)建筑模型调整至基本定型,制作初步设计平、立、剖面等主要图纸,完成初步设计。
  • (12)施工图阶段,对各细部继续深化设计,同时协调落实机电专业对预留孔洞的提资。
  • (13)绘制墙身、核心筒、卫生间、门窗等各分项大样图。
  • (14)持续整合模型、控制净高,协调各专业基于机电所有管线、末端完成管线综合。
  • (15)完成施工图模型及图纸。
• 建筑专业Revit建模要点
  • 楼层标高与轴网
    • 楼层标高与轴网在Revit中称为“基准图元”,即其他构件的参照对象,与在CAD里的概念不一样,在 Revit中两者均为3D图元,两者都是唯一的。也就是说在各个楼层平面、各个立剖面所看到的④轴轴线,都是同一个图元,假如在某个视图移动④轴会影响到整个 Revit文档的各个视图。可以想象为三维空间下每个楼层标高为一个基准水平面,每个轴线则代表了一个竖向的基准面。从 Revit2019版开始支持楼层标高的3D显示;轴网不支持3D显示,图中将④轴设为工作平面后才可在3D视图中示意。 由于其他专业的楼层标高与轴网均需与建筑专业保持一致,一般通过 Revit的复制/监视功能,将建筑专业的模型链接进来,再选择其楼层标高与轴网进行复制/监视。 提示:对于大型项目、多单体项目,建议标高与轴网在展开协同设计之前独立制作,供各专业单独链接并复制/监视。 在建模之初,一般先设定楼层标高再绘制轴网,以使轴网范围默认覆盖所有楼层。当然后期也可以调整。为了避免误操作,轴网建立后须锁定。
    • 楼层标高技术要点：
      • 1)楼层标高仅能在立剖面中创建,部分插件提供了批量创建的功能。 2)楼层标高是系统族,其符号为嵌套的可载入族,需要自己根据企业制图标准制作。在Revit样板中应预设至少上标高标头、正负零标高标头、下标高标头3种,以适应不同需求。除“符号”设为不同符号外,其余应一致,线型图案选择符合公司标准的楼层线线型。 3)楼层标高在立剖面中可切换2D/3D状态,在2D状态下可单独调整本视图的标头位置,而不影响其他视图。 4)可同时创建结构标高。一般结构标高以建筑标高为基准往下偏移固定值,由于有大量结构专业的构件需约束在结构标高上,如建筑墙体的底部、结构框架、结构板 的顶面等,通过结构标高可省去输入各图元标高偏移值,直接以结构标高为约束标高(即偏移值为0)。 提示:目前国内开始试点推行三维BIM施工图审查系统,各地审查系统要求尚未统一,部分审查系统不支持项目中同时有建筑标高与结构标高,这种情况下只能选择放弃结构标高。
    • 轴网技术要点
      • 1)Revit软件创建或复制轴线时会自动递增轴号,但不会避开O和丨轴,需手动修改。部分插件可批量创建轴网并自动跳过O和I编号。 2)轴网也是系统族,Revit样板中应预设多个类型,以适应不同轴号字符数的需求。 3)“轴号中段”设为“自定义”,才能按公司标准设置线型。 4)“非平面视图符号”应设为“底”,才符合立剖面中轴号在下方的表达习惯。 5)除平面外,轴网只在与它垂直的视图中显示。非正交的轴线有时在剖面中不显示,极有可能是由于极小偏差导致剖面不垂直于轴线。这时可通过对齐等操作进行精确对位。 6)轴网仅在与其相交的平面上显示。如果裙楼部分轴网无需在塔楼平面显示,可在立剖面调整其高度,使其仅与裙楼相交。 7)轴网在视图中也可以切换2D/3D状态,与楼层标高类似。在2D状态下调整轴号标头位置,可通过『影响范围』命令将其拓展到其他视图。 8)当视图中开启裁剪视图,且标高/轴网的范围超过裁剪区域的范围时,其长度将被裁剪,同时由3D状态转为2D状态。如果取消裁剪,则恢复3D状态。 ♀提示:轴网无法批量从3D转为2D状态。有个迂回的方法:使用“裁剪视图”裁剪它们,手动拖动某一图元的2D端点,与之锁定对齐的其他轴线端点也随之移动,之后再取消“裁 剪视图”或修改“裁剪区域”即可。 9）轴网是整个项目的定位基准,一定要确保绝对精确,因此,禁止采用拾取或捕捉CAD底图的方式建立轴网,应通过复制、偏移等方式精确定位,或用插件批量建立轴网。
  • 墙体
    • 墙体是建筑基本构件类型,按专业可分为建筑墙(即填充墙)和结构墙,每个专业内又可按不同维度进行细分,在Revit中均属于同一个系统族,通过不同的族类型进行区分。 墙体的建模细节比较多,重点如下： (1)区分建筑墙与结构墙 通用做法是在墙体属性的结构参数处作区分,勾选的为结构墙，反之,为建筑墙。该选项会在视程为结构的视图中起作用,该规程仅显示结构墙。 这个选项清晰明了,但在视图中想通过视图过滤器进行区分时,却发现过滤器规则中没有这个条件,所幸我们可以通过另一种等价的方式来区分,由于勾选了结构的墙体,其结构用途可能是承重/抗剪/复合结构,而不勾选结构的墙体,其结构用途就只能是非承重,因此我们通过结构用途是否为非承重这个条件,进行建筑墙与结构墙的过滤器设置。在视图中添加上述过滤器并分别设置其显示样式。 此外还有其他一些特殊的墙体需要特殊的表达,比如墙需用中细线表达;防火墙需用特殊填充图案表达等,均通过视图过滤器以作区分,过滤条件可直接用类型名称设定。常用的视图过滤器可预设于Revit样板文件中。 (2)墙体构造层的做法 墙体一般均有核心层、填充层、面层等各种构造层次, Revit的墙体支持复合构造，理论上可以完全把所有构造层次表达出来,但在图面表达上遇到了无法逾越的鸿沟。Revit自带建筑样板中的墙体类型,矛盾集中在Revit无法仅显示核心层。要么显示所有构造层次,要么用粗略模式仅显示最外侧的双线。(解决方法：核心层与面层分开建模/或用Revit最新高版本） 仍以这个墙体为例,将其修改为两个墙体类型,一个为原核心层,一个为原外侧面层(内侧面层忽略),这样即可通过视图过滤器设置面层墙体的开关,在1:100比例平面图中将其关闭,在3D视图及1:50比例以上详图中打开,实现与习惯表达对接。 在实际项目中,面层墙也可简化为单个构造层的墙体,保证实际厚度及表面材质即可。 提示:这样的做法虽然增加了工作量,但也有其他好处,比如在外立面的剪力墙、梁柱等部位,可以通过面层墙整体覆盖外表面,使立面更加整洁,减少各种交接线的处理。 (3)墙体定位线与内外侧 为了精确定位,墙体建模时一般在平面视图进行,同时谨慎捕捉,并同样禁止拾取CAD底图。应使用Revit轴网或可靠的参照物作为定位基准,尽量通过对齐、临时尺寸的驱动等方式进行精确定位。这是一整套操作的“手势”,设计人员习惯之后会减少很多麻烦。 墙体建模时可按中心线、边线等多种方式定位。按空格键可切换镜像,与点击图中的双箭头效果一致。该双箭头的位置同时也标示了墙体的外侧。对于单构造层的墙体来说,是否区分内外侧并无太大影响。但定位线对墙体切换类型时会有影响,它决定了切换不同厚度的类型时,墙体往哪一侧变化。因此,原则上外墙应以外侧边线为定位线(厚度往里变化),面层墙以内侧边线为定位线(厚度往外变化),内墙则根据具体情况而定。 (4)墙体顶部、底部定位 墙体除了平面定位,高度上的定位也有讲究。结构楼板一般比建筑楼层标高低一点,两者之间是建筑楼板面层的厚度,填充墙的高度如果按默认为楼层标高至楼层标高,在剖面处就会跟楼板形成奇怪的结果。 ♀提示:正确的方式是墙体顶、底部分别跟上下层的结构楼板板面标高平齐,然后再跟楼板进行连接。连接方式是墙体顶部被上方结构楼板剪切,墙体底部则剪切建筑楼板面层。 如果墙体顶部有结构梁,则同样通过连接命令处理,砌体墙顶部被结构梁所剪切。上述处理的前提条件是建筑结构在同一个文件里建模,才能使用连接命令。如果结构的楼板、梁是位于链接文件中,则无法使用连接命令。这种情况下的解决方法是墙体顶部直接设到楼板或结构梁底部,如果遇到垂直于墙体的梁,则需通过编辑墙体立面轮廓的方式实现被剪切的样子。 (5)墙体顶部底部附着 墙体可通过顶部或底部附着到结构楼板,实现类似上面的效果,但我们不建议这么做,主要原因是墙体属性显示与其实际表现对不上,对结构梁无效,对链接文件无效,且如果一个墙体构件同时既附着又连接,会增加几何运算复杂度。 ♀提示:附着操作建议在方案阶段或初设前期使用,等建筑结构标高关系明确后,转为直接设定墙体顶、底部高度。 Revit在编辑楼板轮廓后,只要有墙体位于楼板范围内,都会弹出是否希望将高达此楼层标高的墙附着到此褛层的底部?提示,按上面的建议,这里应选择“否”。 (6)编辑立面轮廓 墙体可任意编辑立面轮廓,一般在两个地方用得最多:一是有地下室的首层楼梯上下梯段分属不同防火分区,需用墙体进行分隔,该墙体为异形的轮廓;二是上面提到的如果结构梁板通过链接方式协同,填充墙遇垂直梁需通过编辑轮廓来实现剪切效果。 (7)墙体与房间关系 墙体属性中有一个房间边界参数,常规的墙体包括结构墙均应勾选,唯有一些隔断类的墙体,如卫生间的隔断,则不应该勾选,以免形成不必要的小房间。 提示:Revit的叠层墙(上下叠层)需通过Tab键分别选择上层、下层墙体来设置是否房间边界。 (8)墙柱关系 Revit没有类似天正“墙遇柱自动打断”的功能,因此建筑墙不应穿越结构柱。对于链接的结构柱,可以通过在结构文件中设定更高的剖切面,在建筑文件中应用此视图作为链接视图, 以此避免这样的显示;对于当前文件的结构柱,则可以通过设定正确的连接关系,使结构柱剪切墙。但在施工图阶段,结构柱已基本稳定的前提下,建议还是将墙体的定位线设到柱边,避免穿越结构柱。 幕墙 Revit幕墙属于墙体的大类,但其本身自成体系,因此单独介绍。幕墙构件是两级嵌套的层级,一个幕墙构件里面首先有一个幕墙网格,然后根据网格布置幕墙竖梃、幕墙嵌板。从图中可看岀,竖梃和嵌板都可以切换各种样式,网格也可以在一定规则下灵活修改,因此可以制作出各种各样的幕墙样式,也衍生出利用幕墙工具制作转角凸窗或门连窗、玻璃栏板等其他构件的一些做法。 幕墙在正向设计的过程中,难点是保证幕墙造型符合设计意图,同时平面、立面 均满足图面表达要求。幕墙建模的过程有如下要点: (1)幕墙的嵌板与转角处理 幕墙的嵌板非常灵活,可以使用系统族玻璃嵌板、实体嵌板、空嵌板,也可以使用自己制作的可载入嵌板族,还可以直接使用各种墙类型作为嵌板。默认是玻璃嵌板,可以设置厚度和材质。对于横平竖直分格的常规玻璃幕墙,玻璃嵌板的问题是在转角处无法自动连接,如果设计是隐框或者竖隐框转角,则转角部位较难处理。 为解决这个问题,可以采用墙体来做嵌板。先设置一个墙体类型,命名为“嵌板67(中空LowE玻璃25mm厚),材质为单层玻璃67mm厚。然后应用到幕墙的嵌板设置中。 (2)幕墙的平面定位及布置方式 Revit创建幕墙时，平面的定位线命令默认为墙中心线，且无法修改。 幕墙的绘制方向应保持顺时针绘制，保证双向箭头在外侧，当幕墙到转角处断开后，需要重新绘制时，起点必须选择幕墙的端点开始绘制，这样才能保证幕墙的嵌板及横挺首尾链接。 (3)横挺的平面表达 如果幕墙有横挺，但横挺没有在平面视图的视图范围内，平面表达会比较奇怪。可通过平面区域功能局部调整视图范围，将局部的剖切面设到横挺上方，即可显示横挺投影线。 (4)特殊幕墙嵌板 有些幕墙嵌板样式较为特殊，其中上悬窗可以从Revti自带的幕墙嵌板族加载,幕墙百叶则需要预先用公制幕墙嵌板族样板制作。注意,转角处的百叶嵌板族,需要两边精准的对位才有好的效果。 ♀提示:Revit自定义幕墙嵌板只有在族里绑定横竖网格尺寸,才能跟随网格变化,因此只有矩形或通过矩形控制的形状才能自适应横平竖直的网格变化。 更复杂的嵌板与网格样式需采用嵌板填充图案+自适应族的方式来制作。 (5)横竖梃的交接 Revit的横竖梃是互相剪切的,默认的剪切关系在幕墙的类型参数连接条件中设定,同时在每个交接处可以单独切换。 如果横梃竖梃的宽度不一致,当切换时会产生缺口,这是 Revit的特性决定的,单靠 Revit的竖梃无法解决。这个问题对于矩形的竖梃影响不大,对于非矩形的竖梃轮廓就可能影响造型。 ♀提示:要解决特殊造型的竖梃连接问题,基本上只有两个办法坚梃单独用常规模型制作;或者直接把竖梃造型做进嵌板族里。 在嵌板族里,加入半个竖梃的形状,然后载入项目,在幕墙类型设置里将替换原嵌板,同时将横竖竖梃均设为“无”,这个方法在收口、转角等部位,可能需要制作很多种嵌板类型才能满足需求。
  • 楼板
    • 与墙体类似,楼板也分为建筑楼板和结构楼板,前者包括建筑面层、室外覆上等，后者除常规的结构楼板外,平屋面、车库坡道一般也用楼板制作。 (1)区分建筑楼板与结构楼板 与墙体的区分方式是一样的,通过结构参数是否勾选来确定是否结构楼板。视图过滤器的设置则更简单,楼板类型可直接通过结构参数设置过滤条件,当然,示例中的分类是不够的,如卫生间沉池填充楼板、地下室顶板回填土楼板等均需单独设视图过滤器以作区别。 (2)楼板边界 不管是建筑楼板还是结构楼板,大多会跟其他构件(结构梁、柱、墙等)进行连接,因此楼板的边界设定对运行速度影响极大。有很多用户喜欢把一个楼层里同高同厚的楼板做成一整块,这样往往会导致后期编辑速度变慢。建议楼板边界尽量控制大小范围,并且禁用多区域的边界。 (3)面层楼板与墙体、房间关系 在墙体建模的要点中我们提到,填充墙底部应平结构楼板顶面;建筑面层楼板应被填充墙剪切,这样剖面关系才是正确的,与施工的实际情况也相符,建筑面层楼板的边界可以涵盖多个房间,也可以每个房间单独一个楼板,但如果墙上有门,则开门处会有缝隙,仍需编辑边界处理。 ♀提示:这样的高度关系造成的唯一问题,是开门处会有两根线。因为门标高为楼层标高,比墙底部要高,因此出现两根可见线。我们通过修改门族的方式解决这个问题。 (4)楼板找坡 对于坡度很小的排水坡,楼板可通过编辑子图元的方式形成坡度。注意,如果需要保持楼板底部水平,仅顶面找坡,需在楼板的结构层设置处,将其中某项设为可变。增加子图元后，楼板的表面出现变坡的脊线,可在w设置里通过楼板的子类别内部边缘控制开关或线宽。 车库的坡道也往往采用楼板制作,其编辑的自由度比 Revit自带的坡道类别高,对于转弯、变坡等控制更为灵活。一个转弯的车道,通过子图元对各个关键点进行高度控制。 (5)楼板洞口 楼板洞口一般有两种方式,一种是编辑楼板边界,将洞口留出;另一种是用『建筑/结构→竖井』命令开洞。后者可以设置多层通高的竖井洞口,同时穿越多个楼层的楼板、顶棚、屋顶构件,并且可设置符号线,对多个楼层同步开洞的竖井来说是推荐的做法,可确保上下楼层之间开洞一致。注意,其管井标注仍需另外标注文字,或者设定房间按房间标注。 竖井洞口对于链接文件不起作用,即无法剪切链接文件中的楼板。但可以看到链接文件自己的竖井洞口,也可以通过Tab键选择并查看其属性。如果建筑与结构专业分开建模,则洞口也要分别设置,并查对两者是否一致。 门窗 门窗均为可载入族,其建模要点更依赖于族的制作。在企业样板制作时需将常用的门窗样式预先制作好,项目中可直接放置,当需要其他样式时再另外做族。 门窗族图面表达相关的几个注意点: (1)做好各种实体的可见性设置。如门把手、贴面板等部件应设为仅精细可见，同时去掉平面、侧向立面(即“左/右视图”)的勾选。 (2)注意平面表达。门窗的二维表达都不是直接来自于模型的剖切或投影,而是通过族里面单独画线条表达,需符合习惯表达方式。尤其是窗,如有些设计企业对“三 线窗”还是“四线窗”有执着的要求,那就必须在族里面进行相应的设置。 (3)注意立面表达。平开门窗、推拉门窗等开启方式需通过详图线表达。 提示:Revit的平开门窗无法通过立面开启线的虚线实线区分内开外开,如果立剖面中看到的是内开门窗,只能通过『线处理』功能手动处理。
  • 房间
    • 房间是基于围合的图元(墙、结构柱、楼板、屋顶和顶棚)对建筑模型中的空间进行划分的图元,这些图元定义为房间边界图元。 Revit在计算房间周长、面积和体积时会参考这些房间边界图元,并且与其实时关联。 房间的建模要点总结如下： (1)房间边界 可以启用/禁用边界图元的房间边界参数,如果关闭,房间计算将忽略该图元。 当房间边界图元无法围闭,或者同一个空间需划分为多个房间时,可以使用「建筑→房间分隔』命令人为划分房间,中庭周边走廊,在设置房间的时候,需手动沿着中庭画一圈房间分隔线,否则,就没办法把中庭的洞口留出来。 房间分隔线可以通过视图可见性设置开关显示,但位置隐藏较深,在『模型类别→线』子类下面,而非房间类别下面。 注意,Revit在计算房间的时候,墙体或房间分隔线的端部不一定要求精确相连,允许有一定容差。目标区域的墙端部有空隙,在一定范围内Revit会忽略空隙,识别边界;当超过404.8mm时Revit就不会忽略了。 Revit允许查找链接文件的构件作为边界,但在链接文件的类型属性中应勾选房间边界参数。 (2)房间高度范围 Revit房间的默认高度是24384mm(8英尺),需要手动修改(可同层房间批量设置),原则上应按楼层设置。特殊房间(如管井)应按实际贯穿楼层的高度来设置。 (3)房间面积计算规则 Revit的房间面积计算可按墙体面层或墙中计算，一般是计算至墙体面层，这样得出来的是房间净面积。该设置在『建筑→房间和面积→面积和体积计算』命令中。
• 建筑专业是“龙头专业”,与其他所有专业都紧密配合,因此其设计流程也相对复杂。以下是建筑专业从方案开始介入的常规正向设计流程,如果实际项目中BIM介入的时机不同,可参考调整。需要注意的是,这里列出的流程主要考虑专业间的协同,基本上不影响本专业既有的设计深化进程。