上海燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)研究有限公司 肖詩凡 王 健 張?jiān)?王祥祥

1 專業(yè)術(shù)語

創(chuàng)建基于建筑信息模型技術(shù) BIM（Building Information Modeling）三維燃?xì)庠O(shè)備族的過程中，引入了以下術(shù)語。其含義分別解釋如下：

（1）族：組成項(xiàng)目的構(gòu)件，同時(shí)是參數(shù)信息的載體。一個(gè)族的各個(gè)屬性參數(shù)對應(yīng)的值可能不同。

（2）族類別：用于設(shè)計(jì)建模或歸檔的一組圖元，決定族在項(xiàng)目中的工作特性。

（3）族類型：用于表示同一族的不同屬性參數(shù)值，族可以有多個(gè)類型。

（4）系統(tǒng)族：已經(jīng)在項(xiàng)目中預(yù)定義并只能在項(xiàng)目中進(jìn)行創(chuàng)建和修改的族類別。

（5）載入族：使用族樣板在項(xiàng)目外創(chuàng)建的RFA文件，可載入到項(xiàng)目中，具有屬性可自定義的特征。

（6）共享參數(shù)：可以添加到族或項(xiàng)目中的參數(shù)定義。共享參數(shù)定義可保存在與任何族文件或Revit項(xiàng)目不相關(guān)的文件中，這樣可以從其他族或項(xiàng)目中訪問此文件。共享參數(shù)是一個(gè)信息容器定義，其中的信息可用于多個(gè)族或項(xiàng)目。

（7）主參數(shù)：族在項(xiàng)目環(huán)境中，有改變其參數(shù)值需求的參數(shù)。

（8）輔助參數(shù)：族在項(xiàng)目環(huán)境中，無法直接改變并且當(dāng)主參數(shù)變化時(shí)聯(lián)動(dòng)變化的參數(shù)。

2 燃?xì)庠O(shè)備族簡介

族，是組成建筑信息模型的基本單位，在燃?xì)馊S正向設(shè)計(jì)中，建模的前提是族的創(chuàng)建，因此為了高效、準(zhǔn)確完成三維正向設(shè)計(jì)，前提是要有一套完整的族，以便于適應(yīng)快速發(fā)展的需要。燃?xì)庠O(shè)備族屬于可載入族，因此傳統(tǒng)的模型樣板中不包含燃?xì)馊S正向設(shè)計(jì)所需要的族，需要外部創(chuàng)建。三維正向設(shè)計(jì)的優(yōu)勢在于能通過數(shù)字化信息來實(shí)現(xiàn)建筑信息的仿真性、高效性、可視化性，即在任何一個(gè)視圖環(huán)境下，模型處處聯(lián)動(dòng)，平面修改的內(nèi)容可以在三維、剖面、立面環(huán)境下統(tǒng)一進(jìn)行修改，效率高且不易出錯(cuò)。

2.1 燃?xì)庠O(shè)備族分類

燃?xì)庠O(shè)備族主要包括設(shè)備、附件、管件三大類。根據(jù)設(shè)計(jì)需求可以按圖1進(jìn)行以下劃分。

圖1 燃?xì)庠O(shè)備族分類

2.2 燃?xì)庠O(shè)備族命名規(guī)則

族的命名包括族命名、組合模塊命名以及產(chǎn)業(yè)化組合模塊命名，其中族命名中涉及到族類型命名和族參數(shù)命名，應(yīng)以準(zhǔn)確、簡短、明晰為原則，命名規(guī)則見表1。

表1 燃?xì)庠O(shè)備族命名規(guī)則

2.3 燃?xì)庠O(shè)備族創(chuàng)建過程

進(jìn)行燃?xì)馊S正向設(shè)計(jì)時(shí)，由于缺少相關(guān)的工程經(jīng)驗(yàn)和素材積累，所以借助Revit軟件進(jìn)行燃?xì)庠O(shè)備族的創(chuàng)建。其中，族是Revit中使用的一個(gè)功能強(qiáng)大的概念，同時(shí)也是Revit中的一個(gè)必不可少的功能，Revit的每個(gè)族文件內(nèi)都含有很多的參數(shù)和信息，以及尺寸、形狀、類型和其他的參數(shù)變量設(shè)置。

本文以燃?xì)庠罹咧械闹胁腿細(xì)獬床嗽顬槔?，說明燃?xì)庠O(shè)備族的具體創(chuàng)建過程。創(chuàng)建燃?xì)庠O(shè)備族的標(biāo)準(zhǔn)化步驟，如圖2所示。

圖2 燃?xì)庠O(shè)備族創(chuàng)建流程

（1）族樣板選擇：中餐燃?xì)獬床嗽顩]有特定的樣板，本次燃?xì)庠O(shè)備族選擇“公制常規(guī)樣板”作為基礎(chǔ)樣板，進(jìn)行模型的創(chuàng)建工作。

（2）設(shè)置參照平面：根據(jù)中餐燃?xì)獬床嗽畹钠矫娉叽?，進(jìn)行參照平面設(shè)置，基于尺寸進(jìn)行輪廓的設(shè)置，確定燃?xì)庠O(shè)備的平面尺寸和立面尺寸。

（3）創(chuàng)建實(shí)例參數(shù)：首先在 Revit的族編輯器中，根據(jù)三維形體構(gòu)建二維平面圖，通過設(shè)置參照線與參照面，利用拉伸、旋轉(zhuǎn)、融合、放樣等方法，創(chuàng)建三維幾何模型。具體為分析中餐燃?xì)獬床嗽畹闹饕獦?gòu)成分為滾輪、灶腿、灶體、灶具口、燃?xì)饨涌凇⑹直_關(guān)、其他等主要組成單元。

其中，滾輪建模，利用旋轉(zhuǎn)命令繪制出滾輪的輪廓，再確定旋轉(zhuǎn)軸中心；灶腿建模，在平面選擇準(zhǔn)確位置，利用拉伸命令，繪制出灶具腿的輪廓，再根據(jù)立面圖，確定柱腿高度，并復(fù)制其他位置灶腿；創(chuàng)建灶體，利用拉伸命名創(chuàng)建出灶體輪廓，再用空心拉伸，剪切出灶體；創(chuàng)建灶體上部位，利用拉伸，從側(cè)面創(chuàng)建上部灶體，再用空心拉伸，剪切出圓形灶口；創(chuàng)建灶口，利用旋轉(zhuǎn)命令，建出灶口模型；灶口形狀，創(chuàng)建空心拉伸，剪切灶口；燃?xì)夤芙＃梅艠?，制作燃?xì)夤苣Ｐ?；其余部位建模，利用拉伸，空心剪切相結(jié)合，創(chuàng)建把手模型；在完成燃?xì)鈿鈩?dòng)截止閥構(gòu)件并對屬性參數(shù)進(jìn)行定義之后，通過“管道連接件”功能按鈕對構(gòu)件添加連接件，設(shè)置連接件的類型，通過參數(shù)關(guān)聯(lián)連接件的半徑尺寸。

（4）材質(zhì)賦予：根據(jù)中餐燃?xì)庠畹牟馁|(zhì)類型，進(jìn)行材質(zhì)的選擇和賦予。

（5）族模型定義：中餐燃?xì)獬床嗽顚儆谌細(xì)庠O(shè)備類，按族類型進(jìn)行劃分。

（6）載入項(xiàng)目：根據(jù)項(xiàng)目的需求，進(jìn)行模型的放置。

圖3為創(chuàng)建完成的中餐燃?xì)獬床嗽钅Ｐ汀?/p>

圖3 中餐燃?xì)獬床嗽钅Ｐ?/p>

2.4 燃?xì)庠O(shè)備族庫建立

利用Revit軟件族編輯功能，完成對燃?xì)庠O(shè)備Revit族的創(chuàng)建，如鼓風(fēng)砂灶、中餐燃?xì)獬床嗽?、砂鍋灶、消毒池、砂鍋灶、鼓風(fēng)砂灶、三眼灶、雙眼灶、矮腳灶等燃?xì)庀嚓P(guān)設(shè)備族。建立燃?xì)庠O(shè)備族庫，方便以后調(diào)用，為完成燃?xì)庹蛟O(shè)計(jì)BIM模型的創(chuàng)建奠定了基礎(chǔ)。

3 燃?xì)庠O(shè)備族應(yīng)用

將BIM引進(jìn)燃?xì)庹蛟O(shè)計(jì)項(xiàng)目，利用BIM帶來的技術(shù)革命，實(shí)現(xiàn)其全生命周期的運(yùn)維管理。因此，在燃?xì)庹蛟O(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì)中燃?xì)庠O(shè)備族的創(chuàng)建和族庫更新顯得尤為重要。

3.1 燃?xì)庠O(shè)備族在設(shè)計(jì)選型中應(yīng)用

基于BIM的三維燃?xì)庠O(shè)備族，可以賦予設(shè)備族模型相關(guān)的參數(shù)和信息，主要包括：設(shè)備尺寸、形狀、類型、用氣量、連接方式等。在設(shè)計(jì)階段可以便于設(shè)計(jì)師快速準(zhǔn)確的選型合理的燃?xì)庠O(shè)備，提高燃?xì)庠O(shè)計(jì)的效率。

3.2 燃?xì)庠O(shè)備族在燃?xì)庹蛟O(shè)計(jì)中應(yīng)用

燃?xì)庹蛟O(shè)計(jì)中應(yīng)用燃?xì)庠O(shè)備族的具體步驟：首先，通過Revit軟件新建一個(gè)項(xiàng)目文件，根據(jù)項(xiàng)目需要，制定該項(xiàng)目的項(xiàng)目樣板文件、項(xiàng)目基點(diǎn)、項(xiàng)目信息、項(xiàng)目標(biāo)高、管道材質(zhì)、管道連接方式、閥門類型、燃?xì)庠O(shè)備族的類型等。其次，在項(xiàng)目文件的基礎(chǔ)上進(jìn)行建筑物的創(chuàng)建工作，根據(jù)設(shè)計(jì)要求、功能需求、業(yè)主提資和設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)工作。最后，在完成相應(yīng)的管道建模之后，通過三維視圖將創(chuàng)建好的燃?xì)庠O(shè)備族通過“載入到項(xiàng)目”按鈕載入，安裝到創(chuàng)建完成的管道模型上，完成燃?xì)庹蛟O(shè)計(jì)BIM模型的創(chuàng)建。同時(shí)，根據(jù)BIM技術(shù)的可出圖性、可出工程量性和可視化性進(jìn)行燃?xì)庹蛟O(shè)計(jì)的進(jìn)一步應(yīng)用，提高了工作效率、提升了設(shè)計(jì)質(zhì)量、適應(yīng)了燃?xì)飧咝Э焖侔l(fā)展的需求。

3.3 燃?xì)庠O(shè)備族在運(yùn)維中應(yīng)用

基于BIM的三維燃?xì)庠O(shè)備族，可以賦予設(shè)備族模型相關(guān)的參數(shù)和信息，在運(yùn)維階段可以通過可視化的方式幫助工程人員快速查看燃?xì)庠O(shè)備族的廠家信息、維護(hù)過往記錄，便于工程人員快速反應(yīng)事件，高效解決問題。

4 結(jié)語

本文基于Revit軟件，提出了創(chuàng)建燃?xì)庠O(shè)備族的思路和方法，并創(chuàng)建了若干燃?xì)庠O(shè)備族，建立并充實(shí)了燃?xì)庠O(shè)備族庫，為初學(xué)者創(chuàng)建燃?xì)庠O(shè)備族提供了參考和依據(jù)。燃?xì)庠O(shè)備族在BIM正向設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢突出，設(shè)計(jì)師可以在建模過程中直接導(dǎo)入相應(yīng)的族，提升了設(shè)計(jì)效率，降低了建模難度，從而可以專注于設(shè)計(jì)本身。此外族在施工過程中也可以優(yōu)化設(shè)計(jì)變更、加快工程周期、提高工程質(zhì)量。施工方可以通過族類詳細(xì)的性能參數(shù)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目工程量的統(tǒng)計(jì)，達(dá)到成本控制的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，有效提高施工成本管理水平。