參數化編程在BIM自動建模技術中的研究

譚健 栗峰

摘要：目前BIM 技術飛速發展，實現BIM價值形成生命周期的應用主要是存在數據信息斷層的瓶頸，本文通過研究集成BIM 基本結構、建模流程、應用架構以及建模關鍵技術，實現CAD與Revit之間數據互通，實現機電專業參數化設計，并通過實際工程進行驗證與應用。

關鍵字：BIM；輔助建模系統；參數化編程；Revit

0 引言

BIM技術飛速發展，廣大企業為提高核心競爭力都在探索運用BIM技術進行工程項目的探索。運用BIM技術，在提高設計質量、減少返工、降低項目成本等方面有顯著優勢。大多數企業采用BIM技術是先完成CAD二維設計，再由BIM專業人員手工翻模方式建立三維模型，主要應用BIM技術解決管線綜合碰撞、施工圖深化等問題。在設計時由于BIM軟件模型投影方式出圖，所以設計往往無法兼顧管線實際位置和清晰表達這兩方面的矛盾，如果按照實際位置繪制，管線平面全部擠到一起，管線內在關系無法清晰表達。目前很多設計院都采用CAD設計，之后再采用人工翻模，重復工作量大、翻模不準確等問題急需解決。

文章通過參數化編程技術實現CAD與Revit之間數據互通，實現自動、精細化建模。

1 技術架構

為了實現從CAD圖紙快速轉化三維模型，我們開發了數據提取轉換模塊、數據讀取模型生成兩個模塊。

（1） 基于CAD平臺的數據提取轉換功能模塊，可以實現自動讀取CAD圖紙信息，對特殊數據進行人工補充，并生成中間數據文件，為生成三維參數化模型提供數據支撐。

（2） 基于Revit平臺開發參數化模型自動生成模塊。插件能自動讀取中間數據庫數據信息，驅動Revit生成三維參數化模型。

2 功能實現

實現CAD與Revit之間數據互通，精確生成墻、梁、柱、軸網、管道、橋架、設備、管道附件等構件，在確保建模精準的同時，大大提高了工作效率。

（1） 墻：通過讀取CAD圖紙信息，人工添加墻底部標高、頂部標高以及墻類型參數生成墻體數據，運行程序讀取信息，自動生成墻三維模型。

（2） 門窗：在AutoCAD中讀取一層門窗位置及標注信息，自動生成數據文件，在Revit中繪制簡單的墻體平面，然后用C#編程實現Revit墻體坐標輸出為文本文件，供AutoCAD讀取。運行程序，調用門窗位置及族名信息，自動生成一層所有門窗。

（3） 樓梯：輸入樓梯標高、梯段寬、梯段長度等屬性信息，讀取圖紙中樓梯定位信息，運行程序自動生成樓梯模型。

（4） 柱：運行模塊一讀取CAD圖紙中柱位置信息，輸入標高、截面信息實現自動建模。

（5） 管道：由于管道在CAD圖紙中管道是單線，所以要對圖紙進行程序處理，讀取管道平面位置信息，輸入標高、管徑進行快速生成。

（6） 機電設備：在圖紙中讀取風機、衛生潔具、燈具、插座、開關、配電箱、火警設備等機電設備位置、類型信息，輸入安裝高度運行程序生成機電設備。

3 程序運行測試

噴淋系統管道建模帶給設計師很大的工作量，通過某學校圖書行政樓、體育館項目進行測試，建筑面積：14417.50m2其中：地上部分9927.50m2，地下部分4490.00m2建筑層數：地上主體四層、地下一層，設備管線復雜。對噴淋系統管道建模具體實踐運行情況如下：

（1）噴淋主干管道繪制

1） CAD管道圖紙處理，將實際上是一根管道圖紙上用多線表示的管線進行合并，變成一條線。

2） CAD中按顏色或者圖層顯示主管道，讀取管道位置數據寫入數據庫，并進行分類標號處理。

3） 寫入相應管道的標高、管徑等數據

4） 運行程序在Revit中自動生成管道。

（2）繪制噴頭及噴頭連管

1） 讀取CAD中噴頭位置、立管位點，輸入標高信息形成數據文件

2） 運行程序，在Revit中讀取數據文件，自動調用相應類型族，根據位置信息自動將噴頭連接到噴淋主管上。

經過實際運行測試，噴淋系統模型可在40分鐘內完成，通過這種方法比設計師手工完成提高了一個數量級，工作效率大大提高，可以把設計師從繁瑣的建模工作中解脫出來。并且通過程序定位能保證模型精準，解決了人為建模失誤造成不準確的問題。

通過對施工圖反復的分析和總結，程序可以實現90%的左右的三維模型自動生成，解決了人工建模效率低下、失誤等問題，實現精準建模、提高了工作效率。插件還可以完成復雜形狀族的創建，如通過結合空間結構計算軟件自動生成管桁架、變截面工字梁、異形構件等輔助工作。在鋼結構廠房項目中能快速準確的生成屋面網架。通過網架準確的空間位置，設備專業進行管線繪制，實現了BIM技術在管線綜合領域的強大優勢。

總結

雖然全生命周期的BIM應用是我們倡導的方向，從概念設計開始就引入BIM是我們的奮斗目標，但是，不可否認，在實際項目中，有相當一部分工程是在項目中后期才開始引入BIM。在這種情況下，如何最大程度的利用已有圖紙，讓圖紙信息傳遞下來就顯得十分重要。在研究過程中，我們努力將各種軟件的優勢都發揮出來，整合到BIM應用中，尤其是CAD與Revit之間通過編程實現了BIM模型快速生成，從而大大減少了翻模的工作量，使得設計人員將更多的精力放在優化設計本身以及后續的分析計算與施工圖完善，顯著地提高了工作效率。

參考文獻

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作者簡介：譚?。?989-）男，中國建設集團有限公司，電氣設計師。主要從事：參數化設計，BIM技術應用等方面研究工作。