基于Revit的异型坡道墙体结构三维模型设计应用

基于Revit的异型坡道墙体结构三维模型设计应用

温彤

（陕西省水利电力勘测设计研究院  陕西 西安  710001） 

摘  要：针对地下两层车库带有弧度和坡度的异型坡道墙体结构在三维模型中较难实现这一问题，在阅读相关参考文献的基础上，结合自身参与的一个工程项目，采用Revit软件中创建体量的方法，通过内建体量中的生成体量、解锁体量轮廓、合并体量边角点等功能，使这一问题得到很好的解决，表明了Revit软件在异型坡道墙体结构三维模型中的设计方法是可行的。文章最后进行了总结，为从事相关工作的设计人员提供了参考依据。

关键词：Revit；异形坡道墙体结构；三维模型；设计应用

0  引言

近年来，BIM技术在大型高层建筑工程中出现的次数越来越多，运用的频率也越来越高。其中在结构设计过程中，BIM技术的引入可以使错误进一步减少、失误进一步降低、风险进一步控制，从而使结构设计质量更上一层台阶，这对于业主的需求及满意度也可以得到很好的体现。

文献资料表明，在办公楼、教学楼、住宅楼等建筑物结构建模过程中，对于长方体、正方体、圆柱体等规则体型三维设计应用较为普遍，而对于带有一定弧度和坡度的这类不规则体型结构三维设计应用还相对较少，这是关键性的技术问题，已引起相关人员的重视[1-5]。

基于此，本文重点阐述了在具体工程项目中运用BIM技术，通过Revit体量的创建，在内建体量中生成体量、解锁体量轮廓、合并体量边角点等建立了这一特殊结构体型的三维模型，表明了Revit设计方法的实用性和可行性，以期为结构设计及施工提供了一定的参考价值。

1  Revit软件简介

作为BIM技术中的软件之一，Revit比较突出，能够使三维模型顺利搭建，明细表顺利导出，而且Revit软件也能够和许多软件结合、关联使用，更多体现在施工模拟、渲染、动画漫游、效果展示等方面，起到一个很好的效果。不仅如此，它还能够进行二次开发、分析，对于一些疑难杂症的处理，解决起来也很迅速、方便，也起到一个很好的作用。Revit软件

在使用过程当中，随着技术水平的不断提高，插件接口也会进一步优化升级，这对于从事相关工作的设计人员，也有一定帮助。

2  工作流程图

按以下三个步骤依次进行，工作流程图见图1。

第一步：根据提供给设计院的图纸，分析地下两层车库异型坡道墙体结构有哪些特征，例如坡道底面弧度、坡道底面坡度、坡道墙体顶面形状、坡道墙体底面形状等；

第二步：查找及阅读文献资料，结合坡道底面弧度、坡道底面坡度、坡道墙体顶面形状、坡道墙体底面形状这些特征，进一步考虑如何将异型坡道墙体结构的三维模型在Revit中设计出来；

第三步：选择Revit中创建体量的方法，对异型坡道墙体结构的三维模型进行设计，

通过内建体量这个功能加以具体应用。

图1 工作流程图

3  应用案例

3.1  工程项目概况

工程项目为Ⅰ类高层办公建筑项目，地点位于陕西省西安市浐灞生态区广云潭大道以东、兴泰南路以西区域，如图2所示；办公楼总建筑面积61485.28m2, 其中地下建筑面积19928.80m2, 建筑结构安全等级2级，抗震设防烈度8度，采用钢筋混凝土框架剪力墙结构，办公楼鸟瞰图如图3所示。

图2 办公楼地理位置                        图3 办公楼鸟瞰图

3.2  Revit在异型坡道墙体结构三维模型中的设计应用

Revit在异型坡道墙体结构三维模型中的设计应用共有三部分组成：一是设计思路，二是设计方法，三是设计应用，结合上述笔者参与的具体工程项目加以说明。

3.2.1 三维模型设计思路

对于异型（带有一定弧度和坡度）坡道墙体结构来说，它的顶面是一段坡度不变的弧形曲面，而底面又是一段坡度可变的抛物线曲面，即坡度在改变的同时，曲面的形状也跟着发生改变，这和曲面体结构比较相似。

而Revit可以采用创建体量来生成曲面或建立曲面体[6-8]。基于此，本文选择采用Revit中创建体量的方法，在这种坡道墙体结构基础上，来进行它的三维模型设计。

3.2.2 三维模型设计方法

由3.2.1可知，坡道墙体结构三维模型设计采用创建体量的方法，如何将这个方法具体应用，有两种，一是内建体量，二是概念体量族。

而本文有两个异型坡道墙体结构，它们的体型也比较类似，这可以先进行其中一个体量的创建，后进行另外一个体量的创建，即创建体量可以在同一个项目中进行，而内建体量就符合这种情况，所以将内建体量这个功能应用在异型坡道墙体结构三维模型中是可行的。

3.2.3 三维模型设计应用

    本文中的三维模型设计应用由以下三部分组成：①生成体量；②解锁体量轮廓；③合并体量边角点。

①生成体量

面可以形成体，即曲面也可以生成曲面体。而异型坡道墙体相当于一个曲面体，又有两个，即相当于有两个曲面体，这两个曲面体的特征还不完全一样，为了便于区分，可以用体量1表示外侧的曲面体，体量2表示内侧的曲面体。

首先需要生成体量，而生成体量在Revit中进行即可。

以体量1为例加以说明：在Revit中单击“体量和场地”，使用“内建体量”这个功能，单击“楼层平面”，在-2F层上沿轴网绘制出体量1，再单击“完成体量”，这样体量1（外侧的曲面体）就会跟着生成，如图4所示。而体量2按照和体量1相同的做法，体量2（内侧的曲面体）就会跟着生成，如图5所示。

可知，生成体量是异型坡道墙体结构三维模型设计应用的第一步，为下一步“解锁体量轮廓”作准备。

图4 体量1（外侧曲面体）生成             图5 体量2（内侧曲面体）生成

②解锁体量轮廓

体量生成后，它的底部还未受到约束，可能随着顶部的变动而变动，即底部和顶部同时变动，这种情况也是有的。所以需要将体量的底部进行固定，使其变动体量的顶部就可以，从而保证体量的体型轮廓不会发生较大变化。而解锁轮廓就将这一问题迎刃而解。

以体量1为例加以说明：在Revit三维视图中选择体量1，单击“解锁轮廓”，发现体量底部轮廓线由虚线变成实线，实线的出现表示了体量的底部此时被固定，就是体量的顶部出现变动，它也不会出现变动。不仅如此，对于体型轮廓来说，也可以在小范围内进行调整，和之前基本保持一致，如图6所示。体量2也是如此，如图7所示。

可知，解锁体量轮廓很重要，起着承上启下的作用，这为下一步“合并体量边角点”作准备。

图6 解锁体量1体型轮廓                   图7 解锁体量2体型轮廓

③合并体量边角点

解锁体量轮廓后，可以发现体量的顶部还没有和相邻墙体的顶部在一个水平面上，出现了“两边高中间低”的现象，而体量的底部也没有和相邻墙体的底部在一个带有一定弧度的曲面上，出现了“中间穿插下去”的现象，这与实际情况不符，之所以这样，是因为体量和相邻墙体的边角点还没有合并，即接下来应进行体量边角点的合并。

以体量1为例加以说明：在体量1的底部左边上有两个角点，用a和b表示（见图8），相邻左侧坡道墙体底部右边上有两个角点，用c和d表示（见图8）。

由于a和c在同一条直线上，而体量上的边角点可以沿同一条直线进行拉伸，所以在

Revit三维视图中通过a竖直向上拉伸到c，使a和c合并（见图9），通过b竖直向上拉伸到d，使b和d合并（见图9）。

体量1的底部右边上也有两个角点，用e和f表示（见图10），相邻右侧坡道墙体底部左边上也有两个角点，用g和h表示（见图10）。和上面一样，也可以合并为同一个点（见图11）。

对于体量1的顶部，左边上和右边上的两个角点来说，也是同上，最后可以建立异型坡道外侧墙体结构三维模型（见图12）。

体量2同体量1，最后可以建立异型坡道内侧墙体结构三维模型（见图13）。 

图8 体量1底部左边角点                  图9 体量1底部左边角点合并

图10 体量1底部右边角点                 图11 体量1底部右边角点合并

图12 异型坡道外侧墙体结构三维模型          图13 异型坡道内侧墙体结构三维模型

4  结语

本文结合具体工程项目，采用Revit中创建体量的方法，通过内建体量中的生成体量、解锁体量轮廓、合并体量边角点功能，建立了带有一定弧度和坡度的异型坡道外侧和内侧墙体结构三维模型，表明了Revit设计方法对于这种类型的三维模型实际应用是可行的。而在Revit中建模设计，如果常规设计方法不起作用，那么可以换个思路，例如借助体量，或者借助族，会起到一定效果，这也是可以的。以后在类似的工程项目中，对上述方法也可以拓展，挖掘出更实用的设计方法，体现重要的价值意义。

参考文献

[1] 王文利,白永宁,卢永全.BIM技术在某老旧办公楼绿色建筑改造中的应用[J].

建筑技术,2022,53(1):41-43.

[2] 韩彦彪,曹乐,郝学潮,等.BIM技术在学校项目设计与施工阶段中的应用研究[J].

土木建筑工程信息技术,2022,14(2):127-133.

[3] 林华敏,刘世夔,俞刚林,等.BIM技术在同济医院光谷院区质子大楼项目中的应用[J].施工技术(中英文),2022,51(17):1-3.

[4] 崔凤,蔡启鸿,钟法送,等.BIM技术在清远市农村住宅中的建模应用[J].山西建筑,

    2022,48(22):43-46.

[5]成志荣.装配式住宅设计中BIM技术的应用分析[J].建筑技术开发,2020,47(15):

24-26.

[6] 周邹,贺锋,赵梦宇.基于Revit的复杂形体坑道工程BIM模型构建技术研究[J].

防护工程,2018,40(6):52-55.

[7] 周勇.基于Revit的BIM技术在异型空间钢结构设计中的应用[J].科学技术创新,

2022(24):97-100.

[8] 李浩.空间网架网壳结构Revit参数化建模方法[J].铁路技术创新,2020(3):45-50.

作者简介：温彤(1991-)  男  陕西铜川人  工程师  主要从事建筑结构设计方面的工作