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BIM正向设计 - 模型流程(2)

 技巧运用 2020-09-02

关于BIM正向设计

以前没有BIM正向设计这个词儿,就叫BIM设计,例如BIM建筑设计或BIM室内设计。BIM正向设计这个词儿很有中国特色,可能是为了区别于广泛存在的BIM翻模。存在即合理,BIM翻模在施工造价和工程管理等方面的价值很大。

但是在设计阶段就不同了:建筑师画出二维的图纸,找效果图公司做出效果图,最后找BIM工程师翻出三维的设计。这个流程怎么琢磨都不太合理,这类似于把三体里的二向箔倒了过来,用二维的图纸升维到三维BIM设计。还好,很多建筑设计的有识之士在努力推动BIM正向设计,做三维BIM设计,交付二维图纸和三维BIM模型数据。下面继续介绍BIM正向设计的第一部分:

模型流程

  • 模型要点

  • 模型设置

  • 模型实践

图纸流程
  • 图纸要点

  • 图纸设置

  • 图纸实践

模型设置(1)

♥    项目模板:如下图所示,每个项目在启动Revit时,都会做类似的设置。设置的第一步是选择合适的项目模板。项目模板需要有专人设计和设置。

♠    链接CAD:在很多步骤中,都需要链接已有CAD图纸,如红线,场地和建筑平面等,然后将链接CAD的信息转移到Revit模型中。链接CAD过程中坑很多,因为拿到的CAD图纸千奇百怪,例如地形测量图的CAD就非常巨大庞杂,清理干净并且成功导入Revit就需要折腾一番。

♦    图纸设置:在模型设置完成之后,应该尽快尽早的开始图纸设置。虽然模型流程和图形流程分开介绍,但在实际应用中,两种设置并没有清晰的界线,经常需要同时考虑建模和图纸。例如在设置视图时,会创建并区分设计视图和图纸视图;坐标系统的设置的同时,也需要高程点和高程点坐标标注的设置;拆分模型也要考虑图纸从哪些模型生成。图纸设置会在图形流程部分详细介绍。

坐标系统

项目设置的第一步是定坐标系,确定大地坐标系坐标,正北在什么方向,底层零点的绝对标高是多少。确定坐标系统不仅是做Revit模型的必须,也是和其他专业协作,用多种软件和文件格式合作的关键。Revit提供了丰富多彩的设置坐标系的工具,多的甚至让人眼花缭乱。但在项目应用中,我们追求的是简单实用,不易出错,错了也容易发现和纠正。下面介绍的坐标设置方式,经过实际项目应用,还是可信赖的。不过,这不是Revit中的唯一设置方式,可能有更合理,或者适应特定项目的方法。这里谨抛砖引玉。

坐标系的设置分两个环节:首先,设置单个Revit模型的坐标系统,包括平面零点,绝对标高和正北方向。对比CAD中的UCS设置,平面零点就是设置原点的X,Y坐标,绝对标高是设置原点的Z坐标,设置正北方向是在平面内旋转X和Y轴的方向。

其次,如果有多个Revit模型,就需要统一模型之间的坐标系统,让它们保持正确的相对位置,并且基于唯一的世界坐标系。在Revit中,这些设置被称为共享坐标。

♣    平面零点

最简单实用的方式,是所有的模型和图纸都零点对零点对齐,保持Y轴正方向为正北方向。所有软件都支持这一方式,而且最简单稳定没有差错。这里的零点指的是世界坐标系的零点,在Revit中叫项目坐标系。这个坐标系是软件内置的,无法改动的坐标系,因此也最可靠。虽然,有各种方式可以移动模型和图纸,将彼此都合到一起;但是,在项目的实际操作中,问题和错误层出不穷,错了也不容易纠正,非常影响交流和效率。我们只把其他方式作为备用手段,仅在特殊情况中使用,例如需要移动整栋建筑时。

一般情况下,我们要简单明确的规定和使用两套坐标系:地形测量图的大地坐标系和建筑的项目坐标系。大地坐标系的零点往往都距离项目场地很远,使用不仅不方便,在很多软件里还会发生错误(例如Rhino会产生很大的误差)。我们就需要找一个场地附近的绝对稳定,不会改变,而且明确好找的坐标点做项目零点。这个点最好在规划图上有坐标标注,例如红线的角点或交叉点。

确定项目坐标系之后,就需要复制一份场地图纸,在CAD中将场地中所有内容选中,以新确定的项目零点为参考,移动到新的零点。然后,我们将CAD场地图纸按照零点对零点的方式链接到Revit模型。接下来我们设置平面零点在大地坐标系的坐标,即CAD的UCS。最后用标注测试。使用高程点坐标标注坐标时要注意,大地坐标系的南北方向为X轴,东西方向为Y轴。

♥    正北方向
我们在Revit中,项目坐标系始终使用正北,不会旋转坐标系。这样项目坐标系与大地坐标系保持一致,简单明确,没有歧义。
项目很少有正南正北的,找一个和正北或某根红线有整数角度的方向做项目的基准方向,在之后工作中会方便很多。项目的基准方向通常就是轴线的水平或垂直方向。一个项目可能有多个基准方向,工作时需要将视图旋转到基准方向,可以使用范围框。

我们用范围框而不是共享坐标旋转视图。共享坐标是对整个项目的设置,一个Revit模型的当前坐标系只能有一个。如果需要多个旋转角度,例如轴线有两个主要方向,那项目成员会同时用不同角度的视图工作,共享坐标一切换,所有人的视图都跟着旋转,无法协调工作。范围框还可以控制视图的显示范围,使用中需要小心的是被移动和误删除。

♠    绝对标高

通常我们都会使用和标注两套标高:相对标高和绝对标高。相对标高是把室内首层地面高度定为相对标高的零点。绝对标高的零点是黄海平均海平面。因此,我们只需要告诉Revit,室内首层地面±0.000的绝对标高是多少。Revit会根据相对标高位置,自动计算其绝对标高。

♥    共享坐标

多数情况下,一个建筑项目会拆分为多个Revit模型,模型之间通过链接合并为整个建筑。例如在一个学校项目中,每栋教学楼和图书馆都有单独的Revit模型,将所有模型链接到Revit场地模型中,就是整个校园。关于如何拆分和链接模型,之后会专门介绍。下面主要讨论两个问题:如何让所有模型都有正确的大地坐标系,绝对标高和正北方向?如何让所有模型的相对位置都正确?
统一设置多个Revit模型的坐标系统时,最简单的办法是先设置,后拆分。开始只做一个“模板”模型,并设置好坐标系统,然后复制生成多个模型。模型之间链接时,用原点到原点的方式,模型的坐标系统和相对位置自然都正确。在很多项目中,例如链接单体建筑的主体模型和表皮模型,这样的设置就完全满足需要了。

通过复制模型方式设置的建筑坐标后,在一些复杂情况中,还需要进一步调整建筑位置。例如在右图的校园中,各个建筑需要根据地形设置不同的相对标高;有的建筑还需要平移和旋转所在位置。

我们需要一个总模型,来统一控制所有分模型的位置,例如场地模型。总模型链接所有分模型,然后移动和旋转分模型位置。

接下来,Revit中可以通过发布坐标的方式,保存每个分模型在总模型中的位置。位置信息保存在每个分模型中,而不是总模型。这样,每个分模型都知道自己的位置,即共享坐标。总模型并不保存分模型的位置,而是根据分模型的共享坐标信息,将分模型放在合适位置。这时,模型之间的链接方式就不是原点到原点,而是通过共享坐标方式。如果在任意某个分模型中链接其他分模型,分模型之间也可以根据共享坐标信息,找到正确的相对位置。

♣    与其它软件的交互

Revit作为一个BIM平台,还需要与很多软件共同协作,常见例如有AutoCAD,Rhino,3DMax,Ecotect和Navisworks等。不同软件和文件格式交互的前提,也需要统一坐标系统,这样在导入导出时才不会发生位置偏差。最简单易行的方式,仍然是所有软件中的模型和图纸,按照原点到原点的方式对齐。虽然可以按照共享坐标的方式导入或导出,但我们已经将共享坐标设置为大地坐标系。通常大地坐标系下的模型距离零点非常远,对多数软件都会带来误差和操作问题。

在确定对齐方式后,就需要通过设置视图和导出选项,确保导入导出使用正确的原点和方向。

♦    项目的地理坐标

在Revit设置项目的地理位置,只是为了给各种分析提供数据,例如日光研究的太阳轨迹位置,概念能量分析的气象信息。除此之外,地理位置和其他模型内容没有太多联系。虽然在界面中,项目地址和共享坐标设置被放在一起,它们之间没有任何关联。同样,项目地址也不会显示在图框或任何标注中。


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BIM正向设计 - 模型流程(1)

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