建筑实践2023年7期

基于Revit的建筑结构BIM正向设计方法及软件实现

庞艳春

（大庆石油学院；黑龙江 大庆 990536）

摘要：基于Revit的建筑结构BIM正向设计方法及软件实现具有重要的实践意义。它不仅提供了一种高效的建筑结构设计方法，还为建筑行业的数字化转型和智能化发展提供了有力支持。相信本研究成果对于建筑设计师和相关研究人员具有一定的参考价值。

关键词：Revit；建筑结构；BIM；设计方法；软件实现

随着信息技术的迅速发展，建筑行业也逐渐迈入了数字化时代。建筑信息模型（BIM）作为一种集成的设计和管理工具，正在引领着建筑行业的变革。在BIM的框架下，建筑设计师能够利用三维建模技术和数据共享平台，实现从概念设计到施工阶段的全过程协同。其中，基于Revit的建筑结构BIM正向设计方法及软件实现，为建筑行业带来了巨大的变革和发展机遇。

一、BIM正向设计方法

（一）协同设计

协同设计是通过建立一个统一的数字模型平台，设计师可以实时查看和编辑建筑结构模型，促进团队成员之间的交流和合作[1]。协同设计的优势在于设计团队可以共同参与设计过程，各自贡献专业知识和创意，从而获得更全面、综合的设计解决方案。在协同设计中，设计团队可以通过数字模型平台实现信息共享，即时传递和讨论设计意图，并对模型进行实时的修改和更新。通过这种紧密的合作，充分考虑建筑结构的要求和限制，避免在后续的设计过程中出现冲突和问题。

（二）项目样板设置

项目样板的设置可以显著提高设计效率[2]。设计师无需重复创建相似的元素，而是可以直接使用已定义好的样板元素，节省了大量的时间和精力。样板设置还有助于保持设计的一致性和准确性。设计团队在遵循统一的设计规范和约束条件的基础上进行工作，避免了个别设计师之间的差异和不一致，确保设计的统一性。样板元素和参数的定义可以基于过往的设计经验和最佳实践，包括最有效的构件组合、最优化的材料选择、最合适的尺寸标准等。这样，设计团队可以在设计的早期阶段就获得一系列经过验证和优化的设计选项，从而快速生成高质量的建筑结构模型。

（三）模型搭建

借助BIM软件（如Revit），设计师能够创建建筑结构的三维模型，并根据建筑的功能和要求进行参数化设计。模型搭建的过程中，设计师直观地展示建筑结构的形态和布局，为整个设计团队提供了一个可视化的工具[3]。在模型搭建的过程中，进行结构性能分析和优化。通过BIM软件提供的分析工具，能够对建筑结构进行静力学、动力学和可持续性等方面的分析。这些分析结果帮助设计师预测和评估不同设计方案的性能，包括结构强度、刚度、振动响应、能耗等。基于这些分析结果，可以做出更合理和优化的设计决策，提高建筑的整体性能和可持续性。

二、BIM软件实现

（一）链接文件

除了链接不同专业的BIM模型，BIM软件还支持链接其他常用的设计文件格式，如Revit文件和DWG文件等[4]。设计团队可以将不同版本的Revit文件链接到主BIM模型中，获取其他团队成员创建的Revit模型，如建筑师创建的建筑模型或机电工程师创建的系统模型。通过链接Revit文件，设计团队可以进行协同设计和信息共享，确保各专业之间的一致性和协调性。其次，DWG文件是AutoCAD软件使用的文件格式，而AutoCAD在建筑和工程领域广泛使用。通过链接DWG文件，设计团队可以从AutoCAD导出的二维图纸文件链接到BIM模型中，将CAD图纸作为参考，准确地定位建筑结构模型，并在BIM环境下进行进一步的设计和分析。

（二）导入文件

BIM软件提供了多种导入文件的功能，包括导入CAD文件、导入GBXML文件和从文件插入对象等[5]。这些功能允许设计团队将不同格式的设计文件导入到BIM模型中，实现跨软件和跨专业的协同设计和信息集成。设计团队可以将CAD绘图文件导入到BIM模型中，从中获取CAD图纸中的几何信息、图层结构和文字注释等。这样，在BIM模型中准确地再现CAD图纸的内容，并在BIM环境下进行进一步的设计和分析。其次，BIM软件还支持导入GBXML文件的功能，从建筑能源模拟软件或其他分析工具导出的GBXML文件导入到BIM模型中。通过导入GBXML文件，获取建筑模拟软件生成的模型几何、材料属性、能耗数据等信息。这样，设计团队可以在BIM模型中进行能耗分析、室内环境模拟等工作，优化建筑的能效性能。此外，BIM软件还提供了从文件插入对象的功能，从其他BIM模型文件或者专业软件的输出文件中提取对象，并将其插入到当前的BIM模型中。这种功能使得其他来源的设计数据快速导入到BIM模型中，实现跨软件和跨专业的协同设计。

（三）工作共享

BIM软件的工作共享功能不仅适用于整个设计团队，还可以细分为不同的子专业进行协同工作。以机电设备专业为例，通常由暖通、机电、电气和给排水四个子专业组成。设计团队可以根据项目需求和特性，创建相应的工作集，实现更精细化的协同设计和工作共享[6]。设计团队将特定的设计任务分配给对应的子专业团队成员。例如，暖通专业的设计人员可以专注于建筑的供暖、通风和空调系统设计；机电专业的设计人员可以负责建筑的机械设备和电力系统设计；电气专业的设计人员可以处理建筑的照明和电气设备设计；给排水专业的设计人员可以负责建筑的给水、排水和消防系统设计。每个子专业团队成员可以在各自的工作集中进行编辑和修改，同时实时查看其他子专业团队成员的工作进展。通过工作共享的方式，各个子专业可以在同一个BIM模型中进行协同工作，确保设计的一致性和协调性。设计团队可以在共享的模型中交流和讨论各自的设计方案，共同探讨最佳解决方案，团队的成员可以在模型中进行分工合作，共同完成设计任务，实现高效的设计工作流程。

结束语：

综上所述，基于Revit的建筑结构BIM正向设计方法和软件实现为设计团队提供了全面而强大的工具。它不仅提升了设计效率和准确性，还促进了团队成员之间的协同工作和信息共享。通过将设计初期的考虑和决策纳入数字模型中，BIM正向设计方法使得设计团队能够在整个设计过程中进行预测、评估和优化，为建筑结构的设计和施工提供了更可靠和高效的解决方案。

参考文献：

[1] 吴文勇,焦柯,童慧波,等. 基于Revit的建筑结构BIM正向设计方法及软件实现[J]. 土木建筑工程信息技术,2018,10(3):39-45.

[2] 杨发霞. 分析基于Revit的建筑结构BIM正向设计 及软件实现的方法[J]. 建材与装饰,2019(26):104-105.

[3] 郭文健. 基于BIM技术密肋复合板结构分析模型数据转换研究[D]. 北京:北京交通大学,2022.

[4] 梁琪. BIM思维下复杂异形结构参数化设计与有限元分析[D]. 陕西:西安建筑科技大学,2020.

[5] 高涵. 基于BIM技术的参数化结构设计研究[D]. 安徽:合肥工业大学,2020.

[6] 安岫沨. 基于Revit平台的密肋复合板结构BIM技术应用研究[D]. 北京:北京交通大学,2018.