Dynamo在樁基工程中的應用

平賽 褚英健

中交一航局生態工程有限公司 廣東 深圳 518000

引言

Dynamo 是基于 Autodesk Revit 所發展出來的附屬參數化平臺，可以進行許多對于 Autodesk Revit 數據庫做抽取、統合、修改、運算等關鍵程序代碼編列的功能，來輔助 Autodesk Revit 于目前的平臺上所無法達成或是不易達成的事項[1]。本文以深圳市某水質凈化廠為依托，討論了Dynamo在樁基工程中快速建模以及快速編號的應用過程和適用性。

1 樁基工程中技術人員的傳統工作模式與建模方法的缺點

樁基工程中傳統的工作模式是由技術人員在CAD中利用標注命令，對樁基依次標注，獲得樁基坐標，再進行編號，最后將其匯總輸出到Excel表格中，這種方法費時費力，效率較低；使用BIM軟件進行建模的方法，技術人員需要反復的使用復制和陣列命令，效率及準確性同樣較低，且無法快速編號[2]。

2 Dynamo在樁基工程中應用的優勢

在樁基工程建模過程中，利用Dynamo可視化編程操作僅需要批量導入樁的坐標、直徑、樁長等數據即可生成樁基模型，模型生成后，依據指定規則，可對其進行編號并且出圖。還可以再將編號后包含坐標、直徑、樁長、編號的數據導出Excel表格，不但大大提高了工作效率，還提升了準確性[3]。對照帶有樁號的圖紙，進行下一步技術工作，為施工管理提供幫助。

3 Dynamo在樁基工程中的應用原理及流程

3.1 參數化族的創建

建立參數化族文件時，應給定三個參數（圖1）分別是模型文字、樁長、直徑。其中模型文字將會用于4.5中顯示樁號。樁長參數的給定將影響4.3中模型生成的結果，如果4.2中數據的Z值指的是樁頂標高，那么就應該將模型頂部鎖定在參照標高0處，另一端向下拉伸（圖2）；如果4.2中數據的Z值指的是樁底標高，那么就應該將模型底部鎖定在參照標高0處，另一端向上拉伸（圖3）。

圖1 參數設置

圖2 Z值為樁頂標高時

圖3 Z值為樁頂標高時

3.2 樁基數據的整理

將樁基數據整理到Excel表格中（表1），單位應換算為毫米。這里數據的提取用到的是CAD中提取數據命令。

表1 樁基數據

3.3 利用Dynamo快速建模

3.3.1 數據的導入。①file：導入4.2中的Excel表格，用File Path節點選擇該文件名稱，File From Path節點讀取該文件路徑。②sheetName：需要讀取的工作表名稱，在Code Block中輸入。③readAsStrings：是否將Excel中的數據以字符串的形式錄入。

3.3.2 數據的處理。①List.Deconstruct：將第一項和除第一項外所有的項分別提取，也就是將表格的標題行和參數行分別提取。②List.Transpose：將列表的行列進行轉換（圖4）。③String.ToNumber：將字符串轉換成整數或雙精度數。④所有Code Block的作用均為對列表的篩選。a提取的是List.Deconstruct節點中3、4項索引（圖5）供后續Parameter.ParameterByName使用；b為分別提取列表0、1、2，對應X、Y、Z的數據，供后續Point.Bycoordinates使用；再合并提取列表3、4，對應R、H的數據，供后續Parameter.SetValue使用。

圖4 數據的導入

圖5 列表的行列轉換

圖6 提取首項數據

圖7 數據的處理

3.3.3 模型的生成。①FamilyInstance.ByPoint：根據世界空間坐標放置族。首先在Revit中導入創建的族文件，再用Family Types節點選擇該族；Point.Bycoordinates放置坐標點，與前置節點連接（見3.3.2④）。②Parameter.ParameterByName：通過名稱獲取圖元參數。element獲取圖元，由①連接；name為需要獲取的參數名稱，與前置節點連接（見3.3.2④）。該節點的連綴方式需要設置為叉積，否則只會獲取到一個圖元的參數。③Parameter.SetValue：寫入參數的值驅動圖元。parameter為需要更改的圖元參數，與②連接；value為需要寫入的數值，與前置節點連接（見3.3.2④）。

3.4 繪制模型線

創建一條模型線（樣條曲線）按編號順序依次穿過圖元（圖8），供后續編號使用。樣條曲線的起點對應編號的開始。

圖8 模型的生成

圖9 模型線的繪制

3.5 利用Dynamo進行編號

3.5.1 模型的排列。①Family Types：選擇文檔中的族類型，也就是選擇需要編號的族。②All Elements of Family Type：獲取指定族類型的所有圖元，與①連接。③All Elements In Active View：獲取視圖中所有可見的圖元。④List.SetIntersection：返回一個同時包含List1與List2的新列表，與②、③連接，獲取需要編號的圖元。⑤Element.GetLocation：獲取圖元位置，與④連接。⑥Select Model Element：從模型中選擇圖元，選擇模型線。⑦CurveElement.Curve：獲取該幾何圖形曲線，與⑥連接。⑧NurbsCurve.ControlPoints：獲取該曲線的插入點，與⑦連接。⑨PolyCurve.ByPoints：通過連接點生成PolyCurve，其中point是輸入的點，與⑧連接；connectLastToFirst設置是否閉合PolyCurve，默認為不閉合。⑩Geometry.ClosestPointTo：獲取該幾何圖形到其他幾何圖形最近的點，因為需要利用PolyCurve進行排序，所以應該是從PolyCurve到需要編號圖元最近的點，geometry與⑨連接，其他與⑤連接。 Curve.ParameterAtPoint：沿曲線獲取特定點的參數，curve與⑦連接，point與⑩連接。 List.SortByKey：根據關鍵字對列表進行排列。list為要排列的列表，與④連接；keys為提供排列依據的關鍵字，與 連接。 List.UniqueItems：創建給定列表中唯一項的新列表，與 sorted list（以排序的列表）連接。

圖10 模型的排列

3.5.2 樁號的寫入。①List.Count：返回給定列表的項數，與List.UniqueItems連接。②Sequence:創建數字序列。其中：start為起始數字，step為數字的間距，amount為數字的數量，與①連接。③String.PadLeft：通過在左側填充空格達到指定總長度，使給定字符串的字符右對齊。其中str是需要進行填充的字符串，通過String from Object節點將②轉換成字符串形式與其連接；new Width為填充后字符串的總長度，可根據實際情況更改Code Block中的數字；pad Chars為用于填充的字符，總長度多少就寫多少字符，其余的部分用空格補齊。比如這里的總長度是4字符，編號前綴是“W”那么就輸入3個空格來補齊。④Element.SetParameterByName：設置圖元的參數。也就是將編號回填至模型，其中，element為需要寫入參數的圖元，a、b均與前置節點連接（見3.5.1 ）；parameterName為要設置參數的名稱a是將編號寫入模型文字參數，從而驅動圖元上方模型文字與編號保持一致，b是將編號寫入標記；value為寫入的數值，均與③連接。

圖11 模型的編號

至此模型創建完畢，效果如圖所示（圖12），數值均可在屬性對話框中查看（圖13）。還可導出CAD圖紙，輔助現場施工。

圖12 帶有編號的模型

圖13 屬性對話框數據

3.5.3 表格的導出。①Element.GetLocation：獲取現有圖元位置，也就是坐標點，與前置節點連接（見3.5.2④）。②Point.X：獲取點的X分量，Point.Y、Point.Z同理，均與①連接。③Element.GetParameterValueByName：獲取一個圖元參數的值。其中element為需要提取參數的圖元，與前置節點連接（見3.5.2④）。parameter Nmae為要獲取值的參數名稱，分別提取圖元的R、H、標記參數值。該節點的連綴方式需要設置為叉積，否則只會獲取到一個圖元的參數。④List Create：使多個列表合并為一個列表。⑤Data.ExportExcel：將數據寫入Excel表格中。其中：file Path為文件路徑；sheet Name為寫入數據的工作表名稱；start Row為寫入數據的起始行，一行輸入0，二行輸入1，以此類推；start Col為寫入數據的起始列，一行輸入0，二行輸入1，以此類推；data為要寫入Excle表格中的數據。導出的Excel表如下圖所示（圖15）。

圖14 表格的導出

圖15 導出的表格

4 結束語

本方法充分利用Dynamo可視化編程的特性，快速的開發出簡便易用的BIM軟件插件，從而實現樁基模型快速創建、樁基快速編號及出圖等功能，將煩瑣的工作變得簡單化，減少技術人員工作量，提高工作效率，同時模型準確、信息完備，為后續的其他技術工作開展打下堅實基礎。

現今BIM技術在建筑工程行業廣泛使用，信息化也是未來的發展方向。在復雜造型建模、快速建模、批量處理模型信息中，Dynamo發揮著越來越重要的作用。此插件在使用過程中，利用模型線進行編號存在一定的局限性，想要靈活編號需要繪制多條模型線并依次運行。后續將深入研究如何在保證準確性的情況下將編號方法變得更靈活快捷，同時，后續將繼續針對此插件進行進一步完善，使其能更快速地收集信息、傳遞信息，發揮信息化及BIM在施工管理中的作用。