Revit概念體量在繪制水利工程扭面結構的應用

摘要：為解決水利工程中如扭面等一些復雜的異形結構某些視圖難以繪制、工程量難以統計的困擾，本文簡要介紹了在Revit概念體量環境下創建三維模型的方法，并通過一具體案例繪制出扭面結構的三維模型。在概念體量環境下建模，只需繪制三維模型，即可同時得到平面視圖、立視圖、剖視圖、軸測圖等不同視圖，也可以創建材質明細表，快速統計不同材質的工程量。因此，合理利用Revit三維建模技術，能夠有效提高設計效率，方便控制施工。

關鍵詞：Revit、概念體量、三維建模、視圖

扭面是水利工程中常見的異形結構，一般翼墻的迎水面從邊墩端部的鉛直面向上、下游延伸漸變為與其相連的河岸（或渠道）坡度為止，成為扭曲面[1]。扭面結構常應用在渠系工程中，作為過渡段來連接上、下游不同的斷面形式。盡管這種布置形式水流平順、過水條件好、工程量相對較少，但仍然也存在著一些問題：首先，扭面結構某些視圖難以繪制，圖紙表述不清時往往容易影響施工控制;其次，對于扭面結構體積的計算目前尚未有統一的公式，其體積計算較為復雜，導致無論是設計方還是施工方等對其工程量的認可不一，影響工程投資預算。與傳統二維繪圖軟件AutoCAD相比，利用Revit的概念體量建模可以很好解決這些問題，在三維視圖中繪制扭面結構，能同時得到平面視圖、立視圖、剖視圖、軸測圖等不同視圖，通過創建明細表可快速、準確地得到工程量等信息，更好地指導工程施工。

1. 概念體量環境下建模方法

Revit是Autodesk（歐特克）公司實現BIM技術的主流平臺之一，既是高效率的設計與制圖工具，同時也能解決許多專業協同設計的困擾，通過信息共享來改善整個項目的設計流程[2]。Revit主要包括項目建模、常規族建模、概念體量建模三大建模環境。其中，通過概念體量建模可實現類似Sketcheup的功能，直接操縱設計中的點、邊和面來創建形狀，而非通過傳統xyz軸的空間方式，彌補了許多常規建模方法的不足，尤其在一些曲面異形結構的建模中有著廣泛的應用。

Revit中的體量是指建筑模型設計中所使用的三維形狀，是由多個形狀拼接而成，因此在概念體量環境中創建體量模型主要有以下幾個步驟：①繪制形狀輪廓：在概念體量環境下，可通過設置參考平面確定端面形狀位置，利用線條工具繪制端面形狀的輪廓;②創建形狀：概念體量環境中提供了包括拉伸、旋轉、掃掠、放樣、放樣融合等創建方法，Revit會根據所繪制的輪廓和路徑自動創建可能出現的三維形狀交由用戶選擇;③編輯形狀：在創建形狀后進一步可通過拖拽頂點、編輯輪廓線等方式對所繪三維形狀進行編輯，從而得到所期目標。其中，放樣法、放樣融合法等創建方法正式水利工程中一些復雜形體建模的常用方法，令端面形狀沿著給定的導線或路徑生成三維模型，其理論基礎正是水利工程制圖中形體分析方法的端面法[3]。

2. 案例探究

某工程擬通過20.0m的扭面過渡段將岸坡與下游凈空尺寸為2.0m×2.0m的矩形明渠相銜接，該過渡段首端為梯形斷面，下底寬5.0m、上底寬13.0m、高2.0m、兩岸坡率1：2，采用C20混凝土襯砌護坡，襯砌厚300mm;末端為重力式擋墻結構，頂寬0.3m、底寬1.29m、墻高2.3m、擋土側坡率1：0.3，采用C20混凝土;中間設300mm厚C20鋼筋混凝土底板。

按前述方法分別在概念體量環境下分別設置扭面過渡段首、末端的工作平面，并繪制相應端面上的輪廓形狀，選擇“草圖”，點擊“修改|線”選項卡下“形狀”面板的“創建形狀”命令，即可生成扭面段翼墻和底板的三維形狀。創建“項目樣板”，將已繪制的三維形狀“載入到項目”，并在項目樣板中調整合適的位置，即可得到扭面段的三維視圖（如圖1所示），以及不同方位的視圖。同時可以利用“視圖”選項卡中“剖面”功能添加任意剖面，得到不同剖面的剖視圖。進一步，在“視圖”選項卡下創建“體量明細表”，選擇所需的參數，即可得到翼墻、底板兩類不同材質的工程量統計。此外，像平面視圖、立視圖、剖視圖、三維透視圖、軸測圖、明細表等圖紙都完全與模型文件相關聯，在任意視圖作以修改，所有視圖隨之聯動修改，有利于對模型剖切、立面等精細化設計。在繪制完成后，只需將所需視圖調整適當比例在“項目瀏覽器”中拖入新建圖紙，即可成圖（如圖2所示）。

3. 總結

在Revit概念體量環境下基于三維模型進行圖紙繪制，各類視圖相互關聯，當某一視圖發生改變時，所有視圖會隨之實時動態更新，操作簡單，便于理解，可以直觀、高效、準確地得到水利工程中扭面等復雜的異形結構的平面視圖、立視圖、剖視圖等、軸測圖等不同視圖，同時得到相應的工程量統計，極大提高了繪圖效率。而且利用Revit概念體量建模，可通過拉伸、旋轉、放樣等多種手段進行自由建模，特別是對于一些不規則曲面建模尤為方便，這有助于加強對建筑物斷面的準確控制，展現建筑物的實際形體，能夠解決水利工程設計、施工的諸多問題。Revit最大的優點在于參數化建模，能同時導入各類建筑信息，生成的圖紙以信息模型為載體，通過數字化數據庫方式傳遞設計信息[4]，從設計、施工、監理、到后期運營等階段，可以服務項目全生命周期。盡管Revit是Autodesk公司主要針對工業與民用建筑領域推出的BIM系列軟件之一，目前在水利工程領域的應用還有所欠缺，但相信隨著BIM體系的不斷完善與發展，BIM技術的有效利用會為水利工程領域帶來一次全新改革[5]。

[1] 林繼鏞.水工建筑物（第5版）[M].北京：中國水利水電出版社，2009.

[2] ACCA教育.AutodeskRevit2019中文版實操實練[M].北京：電子工業出版社，2019.4.

[3] 張亞坤，侯黎黎.CAD三維建模技術繪制水利工程復雜形體視圖的應用[J].河南建材，2013（02）：163-164.

[4] 石磊，韓智華，郄崇霄，等.施工圖設計階段BIM協同化設計探析[J].中國勘察設計，2016（8）：28-33.

[5] 江帆，朱曉丹，劉峰良.淺談BIM在水利工程建設中的應用現狀與前景分析[J].自然科學，2018，（3）.

作者簡介：李揚（1996.4），男，漢，陜西，碩士研究生，水利工程。