基于BIM-Dynamo的参数化预制构件探索

代振坤

江苏省建筑设计研究院有限公司，江苏南京 210019

BIM技术主要是对建筑设施的实体和功能特性的数字化表达方式。BIM是一种数字信息的应用，不是单纯的将数字信息进行集成，还可以用数字化方法来支持建筑工程的更完善发展，能使建筑工程不断提高效率、减少风险。随着计算机技术的引入和普及，建筑业通过BIM技术在预制构件上的参数化应用，在提高效率、节约成本和缩短工期方面必将发挥很大作用。

虽然截至目前利用CAD制作的预制图纸深化能使构件厂的需求基本上得到满足，也解决了手工绘制和修改易出现错误的弊端。然而特别易出现错误并且工作量极大，很难准确的对复杂结点钢筋的排布进行把控。如果要使装配式建筑出图的工作量大大的减少，使出图质量提高，那么需要将预制构件建模并且参数化钢筋排布，从而使钢筋的参数得到控制来快速准确地建立预制构件的模型。入手由Dynamo图形化编程软件编写的程序，本文分析了Revit中完成拼装和钢筋排布以及生成参数化预制构件模型。

1 建模软件

在BIM应用层面，revit是应用相对比较广泛的建模软件。该软件可以在构件中把钢筋绘制出来，然而这个功能在操作上相当的繁琐。在当前的 BIM 技术应用下，revit 平台在三维建模模型修改缺少联动性，重复利用率很低，很大程度上导致BIM工作的效率低。另外，Revit中，族的概念非常重要，Revit自带的族创建功能虽然能对钢筋设置参数，但是同样是做一个门族，不同的人做出来的效果会差别很大。尺寸的约束是否完整，参数设置是否合理是非常需要了解的。因此，预制构件中逻辑关系非常复杂，并且不是所有钢筋都能参数化创建，Dynamo为了加强Revit的参数化设计能力而生。通过Dynamo，我们可以以一个循环的方式来整合并更新设计。所以，本文通过Dynamo的优势，使设计师建立视觉逻辑来探索参数化的概念设计，并自动化各类任务。作为Revit的延展，Dynamo使得BIM的运算设计成为可能。通过复杂设计，并基于一系列已定义的规则而进行快速迭代，建筑师可以快速开展项目。

2 预制构件参数化模型

2.1 预制混凝土叠合板

通过Dynamo编程生成了预制部分的钢筋桁架叠合板中底板模型（图1）。在这个模型中，叠合楼板的混凝土等级、底板厚度、钢筋直径、桁架高度、外伸钢筋的长度等都可以利用参数来控制，同时分成中板和边板两种类型。

图1 预制混凝土叠合板模型

2.2 预制叠合梁

利用Dynamo编程参数，钢筋桁架叠合梁的预制部分在Revit中产生。为了达到共同控制模型的配筋及梁尺寸的目的，需要通过Dynamo参数区和Revit里构件属性中的参数的各种参数联动。从而对于尺寸不同的梁，都能实现梁底筋的直径、数量、筋的数量及位置、一层或多层排布的排布方式的参数化控制，同时得到相关的预制钢筋桁架叠合梁模型（图2）的所有参数。

图2 预制叠合梁模型

2.3 预制剪力墙（图3）

图3 预制剪力墙模型

同样的道理，如图3可以看到在Revit中运用Dynamo编程生成预制剪力墙内墙“一”字型模型。剪力墙的纵向钢筋及水平钢筋的外伸长度可以参数化控制。

2.4 预制构件染色处理

通过Dynamo程序对Revit中的结构构件进行染色处理，使得不同梁底净高的梁呈现不同颜色。在多个参数化预制构件模型拼装过程中，可通过颜色判断梁底净高等参数，提高三维设计、施工效率。

3 预制构件拼装标准层

建立相关构件并完成 Dynamo 节点逻辑表达，可通过参数在Revit中将构件快速拼装成完整的建筑模型。通过Revit实现预制构件设计，将粗放型设计模式转变为精细化设计模式，提升了全流程效率和质量。本文讨论了在设计过程中完成碰撞检测，即时解决冲突，并且三维可视化智能拆分，利用Revit族功能来组装标准层，并且如图4增加了叠合楼板的现浇部分。

图4 预制构件拼装标准层模型

4 结语

本文运用Dynamo和Revit相互结合的方式，来进行几何设计，将Revit的几何能力拓展到了更高一级的层次。通过建立参数化BIM模型，对模型进行可视化交底、过程信息记录等，简单有效，更易理解，对于施工方案可以通过分析其可行性不断调整，创造更多可能性的案例。

在今后的研究中，要继续丰富Revit的参数化预制构件库，扩宽能选用的预制构件种类，同时加入建筑的做法，将 BIM 技术所带来的高效率、高标准发挥出来。