文/ 馬騁 吳宇奇

1. BIM軟件平臺(tái)概述

BIM（Building Information Model）是未來土木建筑領(lǐng)域設(shè)計(jì)的大趨勢(shì)嘲驾，上海市2017年以后的大型工程項(xiàng)目必須采用BIM投標(biāo)設(shè)計(jì)老速，即基本的BIM技能已經(jīng)成為上海設(shè)計(jì)行業(yè)的基本功鼻百。BIM是建筑信息模型技術(shù)的總稱，具體的設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)需要借助各行業(yè)相關(guān)的設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)，常用的軟件平臺(tái)有：

• Autodesk系列：
  • Revit沧卢，建筑綜合建模，涵蓋建筑醉者、結(jié)構(gòu)但狭、設(shè)備專業(yè)
  • Navisworks，施工管理功能撬即，如漫游立磁、施工模擬
• Tekla，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剥槐，經(jīng)常應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)工程
• 聯(lián)達(dá)/魯班唱歧，國(guó)產(chǎn)軟件，主要用于工程量統(tǒng)計(jì)和進(jìn)度管理

綜合而言粒竖，Revit是當(dāng)前應(yīng)用范圍最廣的BIM設(shè)計(jì)軟件颅崩，既可以協(xié)調(diào)多專業(yè)的設(shè)計(jì)綜合，又能輕松導(dǎo)出CAD圖紙供細(xì)化設(shè)計(jì)温圆。由中國(guó)圖學(xué)會(huì)舉辦的全國(guó)BIM等級(jí)考試即采用Revit平臺(tái)挨摸。

對(duì)于BIM技術(shù)的初學(xué)者而言，不論未來專業(yè)設(shè)計(jì)采用何種軟件岁歉，Revit都是最佳的入門學(xué)習(xí)平臺(tái)。學(xué)習(xí)Revit的意義在于：

• 掌握基本的BIM概念：三維設(shè)計(jì)方法膝蜈、構(gòu)件和族的概念锅移、信息屬性設(shè)置查詢；
• 涵蓋主要工程專業(yè)：建筑饱搏、結(jié)構(gòu)非剃、設(shè)備、景觀等等推沸，方便各專業(yè)協(xié)同工作备绽；
• 與Autodesk平臺(tái)的其他軟件無縫對(duì)接，如AutoCAD鬓催、navisworks肺素、Civil 3D、Robot宇驾；
• 二次開發(fā)功能強(qiáng)大倍靡，原生功能無法滿足的需求，可以通過二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)课舍，具有大量的二次開發(fā)資料和案例可供借鑒塌西；

簡(jiǎn)而言之：BIM入門他挎，從Revit開始。

2. BIM等級(jí)考試與設(shè)計(jì)院需求

BIM技術(shù)量大面廣捡需，從什么地方開始學(xué)習(xí)呢办桨？BIM等級(jí)考試提供了非常清晰的學(xué)習(xí)綱要。

BIM等級(jí)考試的級(jí)別設(shè)置如下：

• 一級(jí)站辉，初級(jí)應(yīng)用水平崔挖，掌握基本的建筑建模概念、方法庵寞、技術(shù)狸相；
• 二級(jí)，高級(jí)建模水平捐川，按照各個(gè)專業(yè)的需求完成建模任務(wù)
  • 建筑
  • 結(jié)構(gòu)
  • 設(shè)備（市政脓鹃、暖通）

設(shè)計(jì)院的實(shí)際需求根據(jù)不同具體的業(yè)務(wù)而不同，但基本的BIM概念和建模方法是通用的基礎(chǔ)古沥。換句話說瘸右，設(shè)計(jì)院的工作不要求每個(gè)人考下BIM等級(jí)證書，但應(yīng)當(dāng)掌握BIM等級(jí)考試要求的技術(shù)點(diǎn)岩齿。

每個(gè)等級(jí)的BIM考試各有5道建模題目太颤，這些題目凝練了BIM設(shè)計(jì)的核心方法和技術(shù)，從實(shí)用的角度出發(fā)盹沈，按照等級(jí)考試的要求龄章，參照相關(guān)學(xué)習(xí)資料，即可基本掌握相應(yīng)等級(jí)的BIM建模技術(shù)要領(lǐng)乞封。

通過考試并不困難做裙，難的是需要把考試的題目變成自己的能力，在今后解決其他問題時(shí)肃晚，能夠融會(huì)貫通锚贱，得到合適的解決方法，而不是針對(duì)不同類型的題目有不同的解決方法关串，只會(huì)做題拧廊，不會(huì)運(yùn)用。

3. BIM一級(jí)的技能要求

BIM一級(jí)考試的重點(diǎn)在于考察相關(guān)基本技能的使用以及建筑模型的建立晋修，不涉及結(jié)構(gòu)吧碾、設(shè)備等方面較為復(fù)雜的操作。

BIM一級(jí)考試的主要要點(diǎn)有：

• 標(biāo)高軸網(wǎng)設(shè)置
  標(biāo)高軸網(wǎng)確定模型的基本定位信息飞蚓，是其他建模元素的基礎(chǔ)滤港。
• 類型屬性的編輯
  BIM模型中，每個(gè)元素都有自己的屬性列表，三維幾何模型集成信息屬性后變成高維度的信息模型溅漾。高維信息模型向特定維度的投射即可獲得相應(yīng)的業(yè)務(wù)成果山叮，如模型向各個(gè)樓層平面的投影，即成為平面圖紙添履；向算量統(tǒng)計(jì)的投影屁倔，即為工程量統(tǒng)計(jì)表。
• 結(jié)構(gòu)部件建模：墻體暮胧、屋頂狞悲、樓梯等
  建筑結(jié)構(gòu)的基本模塊穴店，如墻尽狠、梁蚕礼、柱、樓梯席舍、無屋頂布轿，均有標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)置模型，內(nèi)置模型都是參數(shù)化的来颤，修改參數(shù)即可構(gòu)建常見的設(shè)計(jì)構(gòu)造汰扭。這體現(xiàn)了BIM技術(shù)又一個(gè)思想：模塊化。
  簡(jiǎn)而言之福铅，BIM設(shè)計(jì)中萝毛，樓房不是一筆一劃畫出來的，而是一個(gè)個(gè)單元拼裝起來的滑黔。
• 體量建模
  不需要考慮其他信息的純幾何建模采用體量方式創(chuàng)建笆包，這一功能理解為三維幾何建模即可。復(fù)雜的集合構(gòu)造可以通過較為簡(jiǎn)單的幾何體的變換組合得到拷沸。這一功能非常適用于效果圖設(shè)計(jì)色查。
• 族（構(gòu)建集）
  Revit提供了常用的建筑結(jié)構(gòu)模塊，如果我們遇到了不常用的設(shè)施和構(gòu)件怎么設(shè)計(jì)呢撞芍？族即為解決這一問題的法寶。族跨扮，從字面意思出發(fā)序无，即可想到這是一類事物的抽象：用一個(gè)通用的參數(shù)化模塊表達(dá)一類設(shè)計(jì)元素。
  具體而言衡创，一幢大樓需要安裝100種長(zhǎng)寬高各異帝嗡，但基本樣式類似的門窗，如何設(shè)計(jì)表達(dá)呢璃氢？可行的做法當(dāng)然不是分別畫100種門窗哟玷，而是定義一個(gè)門窗族，只需調(diào)整長(zhǎng)寬高的參數(shù)即可生成各類門窗。族可以看做CAD中塊的延伸和擴(kuò)展巢寡，青出于藍(lán)而勝于藍(lán)喉脖。

這些要點(diǎn)體現(xiàn)了BIM建模的核心概念方法，從CAD設(shè)計(jì)到BIM設(shè)計(jì)的升華：

• 信息高維化
• 設(shè)計(jì)模塊化
• 構(gòu)件參數(shù)化

4. 關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)示例

下面從BIM考試的具體題目說一說這些思想和概念在設(shè)計(jì)中如何實(shí)現(xiàn)的抑月。

4.1 標(biāo)高軸網(wǎng)建模

標(biāo)高軸網(wǎng)是建模的基礎(chǔ)树叽，不論建立怎樣的模型，第一步總要設(shè)置合理的標(biāo)高軸網(wǎng)谦絮√馑校基本的標(biāo)高軸網(wǎng)即為經(jīng)緯網(wǎng)格。

遇到較為復(fù)雜的設(shè)計(jì)問題层皱，需要布置異形網(wǎng)格性锭，此時(shí)需要用到各類修改編輯工具。這些工具的用法是幾何建模的關(guān)鍵技巧叫胖。

4.2 結(jié)構(gòu)部件建模

這一部分的題目主要在于考察建筑模型中一部分的構(gòu)件建模草冈，如屋頂、墻體臭家、樓梯等疲陕。部件建模主要是內(nèi)置模型的應(yīng)用問題，需要對(duì)各類型部件的屬性和設(shè)置熟練掌握钉赁，一般來說是在建筑下拉菜單中的某一項(xiàng)來進(jìn)行設(shè)置蹄殃。要點(diǎn)有：

• 形狀、位置設(shè)置你踩，例如樓梯的樣式不同诅岩，基本尺寸不同，擺放位置不同带膜，吩谦；
• 材質(zhì)屬性；
• 附屬部件設(shè)置（欄桿膝藕、幕墻）式廷。

形狀、位置的設(shè)置依然是幾何建模的概念芭挽，材料屬性的設(shè)置已經(jīng)超出了傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)的范疇滑废，體現(xiàn)了高維信息模型的特點(diǎn)：構(gòu)件包含了材料的信息，進(jìn)而可以自動(dòng)化得到算量統(tǒng)計(jì)袜爪。構(gòu)件的各類屬性設(shè)置主要是通過類型參數(shù)菜單實(shí)現(xiàn)的蠕趁，如軸網(wǎng)的屬性設(shè)置：

部件建模的主要案例有：

• 屋頂

  
  

• 樓梯

  
  

• 外墻

  
  

• 樓板

  
  

4.3 體量模型

體量一般針對(duì)比較大型的構(gòu)筑物進(jìn)行幾何建模。體量的設(shè)計(jì)首先要讀懂三視圖辛馆，在腦海中具象構(gòu)筑物模型是成功的一大半俺陋。體量建模非常適合構(gòu)筑物效果圖設(shè)計(jì)，如下圖的水塔。

在體量的具體建立過程中腊状，考察的通常都是單個(gè)簡(jiǎn)單模型的建立诱咏，模型的拼接等綜合操作。一般可以將復(fù)雜的體量模型簡(jiǎn)化為幾個(gè)獨(dú)立的簡(jiǎn)單模型來進(jìn)行建模寿酌，之后通過連接等命令進(jìn)行合成（包括設(shè)定空心來進(jìn)行挖洞）胰苏。

掌握體量的建模方法，基本可以完成任何幾何體的建模工作醇疼。

4.4 族

族硕并，是BIM中非常有特色的一部分功能，族的功能非常強(qiáng)大秧荆，可以實(shí)現(xiàn)很多我們想要構(gòu)件形式倔毙。族，是BIM中最核心的概念乙濒！最核心的概念陕赃！最核心的概念！

在具體的業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)中颁股，我們會(huì)遇到很多Revit原生沒有提供的模塊么库，此時(shí)就需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)業(yè)務(wù)需求定制特定的族。例如橋梁工程中的承臺(tái)基礎(chǔ)是量大面廣的業(yè)務(wù)甘有，大量的承臺(tái)基礎(chǔ)具有相似的形式特征诉儒。對(duì)于這樣的業(yè)務(wù)，即可定制相應(yīng)的參數(shù)化族亏掀，只需修改基本參數(shù)即可生成同類實(shí)例忱反。

Revit中的族可以存為單獨(dú)的文件，在需要插入的時(shí)候載入相關(guān)文件即可滤愕。在族的建立過程中温算，需要選擇合適的樣板文件，一般的模型建立可以公制常規(guī)模型來進(jìn)行建立间影，對(duì)于特殊的構(gòu)件類型則需要采用相應(yīng)的樣板文件注竿，例如：

4.5 建筑綜合建模

建筑模型的建立是BIM一級(jí)考試中占分最大的一題，魂贬，涵蓋的知識(shí)點(diǎn)是最廣的蔓搞，從題目上可以看出該題的一般步驟和所需要的相應(yīng)技能。

• BIM建模環(huán)境設(shè)置
• BIM參數(shù)化建模
• 創(chuàng)建二維圖紙

完整地建立一幢建筑的綜合模型不是一件輕松的任務(wù)随橘，需要以上所有建模方法的綜合。針對(duì)BIM技能的掌握锦庸，這樣的綜合示例只需按照視頻做出來即可机蔗，但完整的實(shí)現(xiàn)仍是必要的。

建筑綜合建模案例需要掌握的要點(diǎn)有：

• BIM建模環(huán)境設(shè)置
  實(shí)際工作中，可能用處較大萝嘁，體現(xiàn)了項(xiàng)目信息梆掸。
• 參數(shù)化建模
  這一部分主要利用Revit內(nèi)置的構(gòu)件族進(jìn)行布置和設(shè)計(jì)，需要掌握各類構(gòu)件的參數(shù)設(shè)置方法牙言。
  通過幾何建模和參數(shù)的設(shè)置（材質(zhì)酸钦、規(guī)格、數(shù)量咱枉、編號(hào)）卑硫，才能形成真正的信息模型。
• 圖紙導(dǎo)出
  圖紙是設(shè)計(jì)院最終的交付成果蚕断，故BIM模型導(dǎo)出CAD圖紙是設(shè)計(jì)的最終步驟欢伏。

BIM的設(shè)計(jì)出圖模式顛覆了CAD設(shè)計(jì)方法：

• CAD的時(shí)代，我們要設(shè)計(jì)一座建筑結(jié)構(gòu)亿乳，首先要畫出三個(gè)面投影硝拧，在腦海中通過想象重構(gòu)三維實(shí)體。
• 在BIM設(shè)計(jì)中葛假，我們直接設(shè)計(jì)出三維乃至高維的信息模型障陶，而平面圖紙是高維模型的投射。

這樣的變革對(duì)設(shè)計(jì)工作意義極大：

• 總體信息模型變更后聊训，二維圖隨之變化抱究，不必逐個(gè)修改；
• 三維幾何形體更容易設(shè)計(jì)魔眨、表達(dá)媳维；
• 算量統(tǒng)計(jì)自動(dòng)生成，避免手工的勞動(dòng)和錯(cuò)誤遏暴；

以一座BIM設(shè)計(jì)的橋梁方案模型為例：

設(shè)計(jì)出圖流程如：

完成BIM模型后侄刽，可以輕松獲得各個(gè)角度和投影面的圖紙：

• 平面視圖

  
  

• 東立面

  
  

• 北立面

  
  

• 圖框

  
  

從BIM設(shè)計(jì)的出圖方式，可以感受到從CAD到BIM時(shí)代朋凉，設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率將迎來如何的飛躍州丹！

5. 結(jié)束語

以上為BIM一級(jí)建模技術(shù)要點(diǎn)的概述，這些技能不足以解決設(shè)計(jì)工作的實(shí)際問題杂彭。重在掌握BIM的核心概念墓毒、方法、技術(shù)亲怠。BIM不只是三維設(shè)計(jì)所计，而是工作方式的革新。

掌握BIM一級(jí)考試的技術(shù)要點(diǎn)团秽，是邁向BIM設(shè)計(jì)的第一步主胧。欲解決結(jié)構(gòu)工程中的設(shè)計(jì)建模問題叭首，需要繼續(xù)學(xué)習(xí)BIM二級(jí)等級(jí)考試相關(guān)要點(diǎn)，且聽下回分解踪栋。

相關(guān)學(xué)習(xí)資料

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