(湖南城建职业技术学院,湘潭 411101)
目前,BIM技术在建筑设计阶段的应用普遍还处在二维图纸和BIM模型结合的初级阶段,即Revit模型辅助传统二维施工图设计阶段[1-3]。用Revit模型进行碰撞检查、空间优化、疏散模拟、能耗分析等,再反馈到二维施工图纸中,这种单点应用方式无法实现模型设计信息的正向传递,且增大了二维施工图绘图量,制约了BIM技术全生命周期应用价值[4-6]。因而,建筑设计阶段的BIM“正向设计”越来越受到设计单位的重视。BIM 正向设计指设计师通过BIM协同平台进行可视化空间协同设计和图纸制作的过程。[7-8]BIM正向设计可提高设计信息交流的直观性、高效性、准确性[9],可实现基于三维模型的图纸绘制,提高图纸绘制效率。
BIM“正向设计”的难点之一是摆脱传统二维施工图绘制方式,直接用Revit软件进行施工图绘制和出图[10]。Revit软件建筑施工图绘制方式与传统二维方式截然不同,传统的建筑施工图设计是以图纸模式传递设计信息,而BIM建筑施工图设计是以建筑信息模型为载体,通过数字化数据库方式传递设计信息,图纸是模型的结果[11]。新软件平台带来新的施工图绘制方式,同时,美国开发的Revit软件在中国的本地化程度不够,造成该软件的文字、注释符号、图纸表达等与国家制图标准不符,给建筑师施工图绘制工作带来较大的挑战[12]。相较于传统二维设计方式,Revit软件建筑设计质量的提升要优于制图效率的提高[11]。Revit软件建筑施工图制图效率亟待提高。
一些实力较强的设计院如中国建筑设计研究院的CBIM平台已有比较成熟的Revit软件施工图绘制经验,但这些经验只停留在项目实践而未形成理论。“崇盛国际中心”商业综合楼项目应用Revit软件完成了建筑施工图绘制及出图,本文将该项目Revit软件建筑施工图绘制的经验、难点、优势进行分析、总结,提出了Revit建筑施工图绘制困境的几点思考,供相关行业人士借鉴。
“崇盛国际中心”项目位于湖南省衡阳市,是集零售、五星级酒店、办公、酒店式公寓、高尚住宅及会所等功能的大型城市综合体,为衡阳市重点支持项目,建成后将成为未来居住区购物、娱乐、休闲、商务、旅游的中心。商业综合楼是该项目F栋单体,为26层双塔造型(如图1),其中, 1~5层为大型集中商业, 6~26层为高级商务办公; 地下2层为配套用房及地下车库。总建筑面积为116 490m2,其中地上面积为93 533m2,地下室面积为22 957m2。
图2 模型组
本次建筑施工图BIM设计依据初步设计图纸,利用Revit软件进行建筑施工图设计并完成施工图绘制及出图。除了建筑设计说明和墙身大样外,所有图纸都采用Revit软件直接出图。
图1 效果图
该建筑塔楼土建部分以中轴线为对称(如图2),塔楼幕墙部分则完全相同(如图1)。依据建筑特征,建立基本单元的模型组,可极大提高建模效率。将单个塔楼标准层土建模型创建为“标准层土建模型组”,标准层幕墙创建为“标准层幕墙模型组”(如图2),通过复制和镜像模型组,完成塔楼模型的创建,幕墙顶变化处则单独创建一个“幕墙顶模型组”。在一个模型组中进行的编辑会同时反映在另一个相同名称的模型组中。因此,编辑基本单元“模型组”即可实现塔楼的编辑。
施工图纸主要由不同的视图组成,“视图”选项卡面板工具可以生成所有需要的视图(见表1)。另外,视图管理可以大大提高图纸制作效率,比如将1#楼梯所有的详图平面图设置相同的族类型名称“1#楼梯平面详图”,就将其归类到了该族类型的子视图目录中(如图3),在建立1#楼梯详图图纸时,直接将其拖到图纸中即可(如图3)。
表1 视图的生成
生成的视图视图选项卡面板工具平面图平面视图—楼层平面立面图立面剖面图剖面楼梯、核心筒、卫生间等大样图详图索引墙身大样绘图视图门窗大样图例门窗明细表明细表—明细表/数量图纸目录明细表—图纸列表
图4 幕墙展开图简化表达
图3 核心筒1#楼梯间视图组织
另外,该项目幕墙展开图占用篇幅大,通过拼接裁剪的幕墙立面视图和自定义多重标高符号族实现塔楼幕墙大样图的简化表达(如图4)。
参数化是Revit软件的核心特点[13]。该项目建筑施工图绘制利用了以下参数化功能提高绘制效率:
(1)尺寸标注、标高轴网控制构件定位;
(2)族类型属性控制构件、视图及注释符号属性的批量修改,族实例属性控制单个构件、视图及注释符号属性的修改;
(3)通过系统族、族类型控制构件、注释符号等的显示,类似CAD里的图层管理(如图5);
(4)门窗明细表参数关联门窗属性;
(5)利用项目信息和图纸信息参数对标题栏相同信息和个性化信息进行管理。
项目在开始选用门、窗族的时候,就需要在族属性信息里设置好相关参数,并与门窗表需要提取的信息对应,以便快速准确生成门窗表。其他构件族、注释符号族、视图族等都需要统一的族命名标准,方便族管理。尤其在采取工作集协同的方式中,统一的族命名标准可以避免不同工作集同类型构件修改权限的冲突。
图5 通过系统族控制图元显示
样板文件是提供项目初始条件的文件,载入了相关的族,设置了视图、层、控制图纸表达的视图样板等[13]。使用Revit软件自带的建筑样板文件进行施工图绘制时,图纸的表达都不符合现行制图标准,包括:
(1)建筑主体部分如墙体、梁柱、楼板等在平、立、剖面等视图中的线型、线宽、填充图案;
(2)尺寸标注、详图索引、注释符号、文字注释等样式;
(3)封面、图纸目录和标题栏;
(4)视图显示范围。虽然设计院的BIM技术部门研发了建筑样板文件,但其应用初期也有很多疏漏,建筑设计师仍然要设置线型、线宽、填充样式,自定义注释符号族、封面族、图纸目录族、标题栏族等图纸表达内容,大大增加了Revit软件建筑施工图绘制工作量。因此,依据建筑制图标准定制的建筑样板文件尤为重要。
在对模型修改的过程中,常常会出现“尺寸标注参照无效或已变为无效“的错误提示,只有点“删除一个或多个参照”和“删除尺寸标注”,才能完成模型修改(如图6),而删除的尺寸标注又没有提示位置,只有查找与模型相关的图纸,尽可能找出删除掉的尺寸进行补充,严重影响绘图效率。因此,建筑师理解尺寸与模型之间的约束关系非常重要,也是建筑师参数化思维的难点。
图6 错误提示
本项目墙身大样用CAD绘制,其他大样图都直接用Revit软件绘制。墙身大样的屋面构造、幕墙细部构造等建模,会显著增加模型信息量,影响Revit软件运行速度。同时,Revit二维工具绘制细部构造没有CAD快捷,而且主体模型修改后,二维图形不会联动修改,增加修改图纸工作量,因此本项目墙身大样通过建立“新绘图视图”,链接CAD图纸的方式将CAD墙身大样图整合到Revit图纸中。
图7 楼梯间图纸和三维视图
Revit软件与传统的CAD软件有着截然不同的绘制方式,在建筑施工图绘制上存在以下优势:
(1)可视化建模即平面视图和三维视图对应着建模,非常直观(如图7);
(2)图纸与模型联动修改,提高绘图效率;
(3)工作集协同设计实现了多专业在同一建筑空间中同时设计、实时协同,提高设计效率,减少图纸错误和修改工作量;
(4)模型集成了参数化设计信息,门窗明细表、建筑面积、图纸目录等都可通过提取模型参数化信息自动生成。
Revit软件建筑施工图绘制既有传统绘图软件无法替代的优势,也有发展过程中不可避免的问题[14]。Revit软件真正成为建筑施工图绘制的利器,推动建筑行业BIM“正向设计”发展,需要从以下几个方面破解困局:
(1)国家层面统筹规划,制定政策,真正找到BIM发展的驱动力;
(2)企业依据建筑制图标准制定建筑样板文件,并在项目实践中反复验证,形成成熟、适用的样板文件,省去设计师设置图纸表达的繁琐工作。还可根据不同功能、不同设计流派的建筑定制不同类型的建筑样板文件;
(3)软件开发公司研发基于Revit平台的二次开发插件,使绘图更高效便捷;
(4)建立规范的族共享平台,制定统一的族命名和参数设置标准;
(5)施工图审查机构配套建立适应BIM施工图出图的审查机制;
(6)建筑设计师深入理解Revit软件参数驱动的逻辑关系,熟练应用参数驱动模型的建立和修改。