基于Revit的城市轨道交通车站出入口BIM模型参数化建模研究

谭子龙

摘要：基于BIM的参数化设计能够大幅解放设计生产力，提高设计效率，对于BIM及相关数字化技术推广和应用具有极大地推动作用。在城市轨道交通标准车站出入口设计中，设计流程较为固定，设计成果较为标准，具备实施参数化设计的条件。本文旨在通过基于Revit的二次开发，建立标准车站出入口参数化建模工具，采用参数面板结合设计交互的方式快速、准确地建立车站出入口模型。

关键词：BIM;Revit;车站出入口;参数化建模

0 引言

随着BIM技术的推广，其在城市轨道交通工程中的应用越来越广泛。目前，BIM建模技术相对比较普及，采用的方式多为基于软件原生建模工具进行人工手动建模，但此种方式建模效率较为低下，耗费人工较多，对于推进正向设计阻力较大。另一种方式是基于BIM的参数化建模，此种方式前期投入较大，需要结合专业设计需求及条件进行深度开发，将设计流程、设计参数、边界条件等嵌入软件操作流程中，形成成套软件工具命令，这对于推进BIM正向设计具有十分重要的意义。目前，城市轨道交通标准车站出入口设计具备参数化设计条件，可以基于此项工作进行定制开发。

1 基本思路

1.1 标准化模块的拆分

为保证设计功能划分合理，需要对整体创建需求进行模块拆分，通过对设计流程、设计习惯进行总结和梳理，将软件拆分为3大标准模块，以及1项辅助模块，分别为：（1）参数设置模块，主要功能为标高设置、通用设置;（2）通道生成模块，主要功能为各分项参数标定，包括通道接头段、水平通道、斜坡段通道;（3）附属设施模块，主要功能为垂直电梯、集水井、地面台阶等设施地生成和布置。

1.2 参数控制策略

（1）参数设置模块参数控制策略：首先基于样板文件列举标高系统，用户通过选定对应的标高来完成标高参数标定，然后对出入口生成的通用参数进行配置，包括墙体类型、高度、宽度、净空高度、墙厚、板厚等。

（2）通道生成模块参数控制策略：首先基于通用参数配置模块的基础参数对本模块内的对应参数进行赋值操作，并划分为接头段、人防段和斜坡段，其中接头段参数包括长度、内净宽度、侧墙厚度、底板厚度、顶板厚度、结构净高、装修净高;人防段参数包括长度、宽度、内净宽度、侧墙厚度、底板厚度、顶板厚度、结构净高、装修净高、人防门宽度、人防门高度，升/降板高度、底部偏移;斜坡段参数包括长度、扶梯上工作点水平距离、扶梯上工作点竖向间距、扶梯下工作点水平距离、扶梯下工作点竖向净距、机箱高度、扶梯抬升高度、上下工作点水平距离、扶梯夹角、口部开口长度、内净宽度、侧墙厚度、底板厚度、顶板厚度。输入参数后可依据各自模块快速创建通道模型。

（3）附属设施模块参数控制策略：首先对各项附属设施参数进行赋值，并将模块划分为轿厢、出地面平台及台阶、集水井，轿厢参数包括内净长度、内净宽度、墙厚、深度、出地面高度、选择电梯门开口方向及大小;出地面平台及台阶参数包括：长度、宽度、出地面高度、选择电梯门开口方向及大小;集水井参数包括长度、宽度、深度、墙厚。

2 参数化模型创建

2.1 界面介绍

安装完成车站出入口设计软件后，打开Revit，会弹出加载模块提示，点击“总是载入”按钮即可。打开项目文件后，点击Revit菜单栏中“出入口快速生成”.

2.2 通用参数设置

通用参数包括标高设置和通用设置。这里首先需要配合项目样板文件，选定所要创建模型的标高系统，程序提供了自动遍历功能，方便使用者灵活选取对应标高。通用设置中的参数在后续的各项功能都会用到，并以默认值的形式出现在其他配置窗口。

2.3 通道生成模块

通道生成模块包含接头功能，水平功能和斜坡功能。

（1）接头功能： 是以变形缝为界，由车站主体向外延伸与出入口接驳的部分，其长度为从墙外表面开始算起接头段的长度，绘制方式分为中线、左线和右线，不同的绘制方式代表创建的模型基线位置不同。参数设置完成后，点击确定，自动跳转到Revit视图界面，依次选择接头段起始的墙体和接头段的定位模型线，模型线绘制的方向为接头段生成的方向。生成的接头段会自动对起始墙体进行开洞剪切。

（2）水平通道功能：通过设计交互绘制辅助线（Revit模型线），其长度通过拾取模型线获取。长、宽、高等常用参数由通用参数模块继承而来。点击确定后，可多次选取通道所在的模型线，直到按ESC键时停止，绘制完成并拾取成功后软件将记录拾取的线段长度，用以检查，确认无误后，点击确定生成通道段。

（3）斜坡段：设置斜坡段各项参数，其中重要的参数包括起坡角度、上下机箱长度和深度、起坡位置等，斜坡段位置同样由绘制的参考线来提供，拾取模型线后可读取方向和位置，无需用户手动输入。该功能还内置楼扶梯组数选项，当通道净宽达到6.5m以下时程序自动选择一扶一楼，通道宽度达到6.5m以上时程序自动选择两扶一楼。其他参数按实际情况进行输入，其中外侧方向为一梯一扶时，扶梯侧的方向，以沿通道的方向为参考，用户选取左邊或者右边。

2.4 附属设施

附属设施包括人防门、集水井、垂直电梯和地面台阶子模块。其中，人防门可选择单人防门和双人防门两种类型。人防门中心位置点由用户拾取，拾取点必须位于通道所在直线上。拾取位置点后，点击确定可在指定位置生成人防门。集水井模块和斜坡通道类似，在生成集水井时，也需要选取通道中心参考点和方向，与斜坡通道取值一样，会在斜坡通道方向右侧生成集水井。垂直电梯模块和接头段类似，在生成垂直电梯时，依次选择垂直电梯起始的墙体和垂直电梯的定位模型线，模型线绘制的方向为垂直电梯生成的方向。

3 结语

基于BIM的参数化开发具有极高实用价值，在标准车站出入口设计建模中相较人工建模方式能够提高效率500%，有效降低了重复劳动，解放了设计生产力，同时能够有效保证模型设计标准化程度及设计质量，具有良好的推广应用前景。

参考文献：

[1] 孟祥旭.参数化设计模型的研究与实现[D].北京：中国科学院计算技术研究所，1998.

[2] 余国权.基于CATIA和ADAMS的减速器参数化设计及仿真[D].大连：大连理工大学，2006.