基于BIM技術(shù)的參數(shù)化自動(dòng)化建模分析

古興宇

(西南交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，四川成都 610031)

BIM(Building Information Modeling)中M的縮寫(xiě)是modeling而非model，我們認(rèn)為BIM 技術(shù)并不只是作為一個(gè)三維可視化模型的展示工具，更注重于貫穿工程項(xiàng)目全生命周期的信息交互使用，而信息是大量、復(fù)雜和相互關(guān)聯(lián)的，只有進(jìn)行參數(shù)化處理才能讓這些信息真正“活”起來(lái)。在BIM 設(shè)計(jì)中，提高模型的參數(shù)化的程度，甚至達(dá)到整個(gè)項(xiàng)目完全參數(shù)化，有利于 BIM流程在施工及工程管理上的應(yīng)用，有利推進(jìn) BIM 在工程項(xiàng)目全生命周期上的應(yīng)用[1]。Hafez Zainudin[2]在對(duì)馬來(lái)西亞傳統(tǒng)馬來(lái)民居(TMH)結(jié)合BIM進(jìn)行了研究時(shí)認(rèn)為BIM技術(shù)可以建立和組織建筑信息并貫穿其生命周期中的過(guò)程。其特點(diǎn)是使用具有智能參數(shù)化對(duì)象特征的三維建筑建模軟件來(lái)提高建筑設(shè)計(jì)和施工的效率。本文以鋼管混凝土系桿拱為例，基于Revit結(jié)合Dynamo進(jìn)行了參數(shù)化建模研究分析。

1 Revit中的參數(shù)化建模

Revit中可以對(duì)大部分分構(gòu)件實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模，例如最常見(jiàn)的箱型截面梁，可以基于線來(lái)制作箱梁，這樣可以根據(jù)橋軸線實(shí)現(xiàn)對(duì)箱梁的自動(dòng)定位。在對(duì)截面進(jìn)行約束并賦予參數(shù)值后，僅僅在族類型中對(duì)表格內(nèi)容進(jìn)行修改，即可實(shí)現(xiàn)限量模型的參數(shù)化。具體參數(shù)化處理見(jiàn)圖1。

2 Dynamo中的參數(shù)化建模

2.1 Dynamo參數(shù)化建模

階段的主要BIM軟件中,參數(shù)化構(gòu)件的制作、使用還不夠完善，可以通過(guò)對(duì)Revit進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的圖形化編程軟件Dynamo[3]進(jìn)行參數(shù)化構(gòu)件預(yù)制。Dynamo作為一個(gè)編程軟件功能無(wú)疑是強(qiáng)大的，由于其可視化編程的特點(diǎn)，對(duì)于非專業(yè)編程人員是友好的，其采用節(jié)點(diǎn)編程方法在邏輯上是清晰明了的。

2.2 Dynamo中的拱肋實(shí)例

分塊進(jìn)行節(jié)點(diǎn)編程在Dyanmo中建立拱肋模型。拱肋節(jié)點(diǎn)編程見(jiàn)圖2。拱肋模型見(jiàn)圖3。

圖1 箱梁參數(shù)化建模

圖2 Dynamo中拱肋編程節(jié)點(diǎn)

圖3 Dynamo中拱肋模型

2.3 Dynamo參數(shù)化處理

分塊區(qū)域分離出一個(gè)輸入塊，可以手動(dòng)輸入或者采用自帶節(jié)點(diǎn)對(duì)Excel實(shí)現(xiàn)交互，僅僅改變表格參數(shù)便可實(shí)現(xiàn)模型的更新或生成。例如對(duì)拱肋的重要參數(shù)矢跨比進(jìn)行修改，從圖4可以看到模型在參數(shù)化處理后會(huì)自動(dòng)更新。可以看出構(gòu)件在建筑的生命周期內(nèi)，特別是在方案審定期間，可以大大節(jié)省建模時(shí)間，也使得信息交流更為快速明確。在以后同類型橋梁中也可以直接調(diào)用。

圖4 Dynamo中拱肋模型

3 Dynamo實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化建模

第四屆全國(guó)BIM學(xué)術(shù)會(huì)議中提出為大幅提高BIM建模參數(shù)化效率,思考利用Dynamo for Revit插件實(shí)現(xiàn)建模工作要求的時(shí)效性和集約化[4]。如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化建模，在本文中提出了一種思路。方法是在Dynamo中調(diào)用Revit構(gòu)件族庫(kù)，通過(guò)定位公式的編程，實(shí)現(xiàn)定量定位的自動(dòng)化構(gòu)建放置。拱肋聯(lián)自動(dòng)化建模實(shí)例如圖5所示。

圖5 拱肋橫聯(lián)自動(dòng)化建模

4 結(jié)論和展望

(1)BIM技術(shù)應(yīng)涵蓋建筑結(jié)構(gòu)整個(gè)生命周期的過(guò)程，這樣模型中應(yīng)該包含大量復(fù)雜且密切相關(guān)的信息。BIM技術(shù)作為一個(gè)多方協(xié)同工作平臺(tái)，只有采用參數(shù)化處理，才能將信息活化，用于更好的交流傳遞。

(2)Dynamo作為一個(gè)強(qiáng)大的二次插件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁中某些復(fù)雜構(gòu)件進(jìn)行參數(shù)化建模處理。目前主流bim軟件在建筑行業(yè)領(lǐng)域比較成熟，在橋梁工程領(lǐng)域還不完善，這也需要做一些二次開(kāi)發(fā)。

(3)本文對(duì)自動(dòng)化建模提出一種思路，可以采用二次插件Dynamo進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)構(gòu)件定量、定位的組裝。

(4)Dynamo建立的模型在與Revit中交互過(guò)程中承載的信息過(guò)少，在信息交流傳遞中不便。Revit提供了大量且完備的API，可以預(yù)見(jiàn)在將來(lái)對(duì)bim在橋梁工程領(lǐng)域中的發(fā)展過(guò)程中，利用C#等計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)交互是更為有效的途徑。