Revit概念体量在绘制水利工程扭面结构的应用

摘要：为解决水利工程中如扭面等一些复杂的异形结构某些视图难以绘制、工程量难以统计的困扰，本文简要介绍了在Revit概念体量环境下创建三维模型的方法，并通过一具体案例绘制出扭面结构的三维模型。在概念体量环境下建模，只需绘制三维模型，即可同时得到平面视图、立视图、剖视图、轴测图等不同视图，也可以创建材质明细表，快速统计不同材质的工程量。因此，合理利用Revit三维建模技术，能够有效提高设计效率，方便控制施工。

关键词：Revit、概念体量、三维建模、视图

扭面是水利工程中常见的异形结构，一般翼墙的迎水面从边墩端部的铅直面向上、下游延伸渐变为与其相连的河岸（或渠道）坡度为止，成为扭曲面[1]。扭面结构常应用在渠系工程中，作为过渡段来连接上、下游不同的断面形式。尽管这种布置形式水流平顺、过水条件好、工程量相对较少，但仍然也存在着一些问题：首先，扭面结构某些视图难以绘制，图纸表述不清时往往容易影响施工控制;其次，对于扭面结构体积的计算目前尚未有统一的公式，其体积计算较为复杂，导致无论是设计方还是施工方等对其工程量的认可不一，影响工程投资预算。与传统二维绘图软件AutoCAD相比，利用Revit的概念体量建模可以很好解决这些问题，在三维视图中绘制扭面结构，能同时得到平面视图、立视图、剖视图、轴测图等不同视图，通过创建明细表可快速、准确地得到工程量等信息，更好地指导工程施工。

1. 概念体量环境下建模方法

Revit是Autodesk（欧特克）公司实现BIM技术的主流平台之一，既是高效率的设计与制图工具，同时也能解决许多专业协同设计的困扰，通过信息共享来改善整个项目的设计流程[2]。Revit主要包括项目建模、常规族建模、概念体量建模三大建模环境。其中，通过概念体量建模可实现类似Sketcheup的功能，直接操纵设计中的点、边和面来创建形状，而非通过传统xyz轴的空间方式，弥补了许多常规建模方法的不足，尤其在一些曲面异形结构的建模中有着广泛的应用。

Revit中的体量是指建筑模型设计中所使用的三维形状，是由多个形状拼接而成，因此在概念体量环境中创建体量模型主要有以下几个步骤：①绘制形状轮廓：在概念体量环境下，可通过设置参考平面确定端面形状位置，利用线条工具绘制端面形状的轮廓;②创建形状：概念体量环境中提供了包括拉伸、旋转、扫掠、放样、放样融合等创建方法，Revit会根据所绘制的轮廓和路径自动创建可能出现的三维形状交由用户选择;③编辑形状：在创建形状后进一步可通过拖拽顶点、编辑轮廓线等方式对所绘三维形状进行编辑，从而得到所期目标。其中，放样法、放样融合法等创建方法正式水利工程中一些复杂形体建模的常用方法，令端面形状沿着给定的导线或路径生成三维模型，其理论基础正是水利工程制图中形体分析方法的端面法[3]。

2. 案例探究

某工程拟通过20.0m的扭面过渡段将岸坡与下游净空尺寸为2.0m×2.0m的矩形明渠相衔接，该过渡段首端为梯形断面，下底宽5.0m、上底宽13.0m、高2.0m、两岸坡率1：2，采用C20混凝土衬砌护坡，衬砌厚300mm;末端为重力式挡墙结构，顶宽0.3m、底宽1.29m、墙高2.3m、挡土侧坡率1：0.3，采用C20混凝土;中间设300mm厚C20钢筋混凝土底板。

按前述方法分别在概念体量环境下分别设置扭面过渡段首、末端的工作平面，并绘制相应端面上的轮廓形状，选择“草图”，点击“修改|线”选项卡下“形状”面板的“创建形状”命令，即可生成扭面段翼墙和底板的三维形状。创建“项目样板”，将已绘制的三维形状“载入到项目”，并在项目样板中调整合适的位置，即可得到扭面段的三维视图（如图1所示），以及不同方位的视图。同时可以利用“视图”选项卡中“剖面”功能添加任意剖面，得到不同剖面的剖视图。进一步，在“视图”选项卡下创建“体量明细表”，选择所需的参数，即可得到翼墙、底板两类不同材质的工程量统计。此外，像平面视图、立视图、剖视图、三维透视图、轴测图、明细表等图纸都完全與模型文件相关联，在任意视图作以修改，所有视图随之联动修改，有利于对模型剖切、立面等精细化设计。在绘制完成后，只需将所需视图调整适当比例在“项目浏览器”中拖入新建图纸，即可成图（如图2所示）。

3. 总结

在Revit概念体量环境下基于三维模型进行图纸绘制，各类视图相互关联，当某一视图发生改变时，所有视图会随之实时动态更新，操作简单，便于理解，可以直观、高效、准确地得到水利工程中扭面等复杂的异形结构的平面视图、立视图、剖视图等、轴测图等不同视图，同时得到相应的工程量统计，极大提高了绘图效率。而且利用Revit概念体量建模，可通过拉伸、旋转、放样等多种手段进行自由建模，特别是对于一些不规则曲面建模尤为方便，这有助于加强对建筑物断面的准确控制，展现建筑物的实际形体，能够解决水利工程设计、施工的诸多问题。Revit最大的优点在于参数化建模，能同时导入各类建筑信息，生成的图纸以信息模型为载体，通过数字化数据库方式传递设计信息[4]，从设计、施工、监理、到后期运营等阶段，可以服务项目全生命周期。尽管Revit是Autodesk公司主要针对工业与民用建筑领域推出的BIM系列软件之一，目前在水利工程领域的应用还有所欠缺，但相信随着BIM体系的不断完善与发展，BIM技术的有效利用会为水利工程领域带来一次全新改革[5]。

[1] 林继镛.水工建筑物（第5版）[M].北京：中国水利水电出版社，2009.

[2] ACCA教育.AutodeskRevit2019中文版实操实练[M].北京：电子工业出版社，2019.4.

[3] 张亚坤，侯黎黎.CAD三维建模技术绘制水利工程复杂形体视图的应用[J].河南建材，2013（02）：163-164.

[4] 石磊，韩智华，郄崇霄，等.施工图设计阶段BIM协同化设计探析[J].中国勘察设计，2016（8）：28-33.

[5] 江帆，朱晓丹，刘峰良.浅谈BIM在水利工程建设中的应用现状与前景分析[J].自然科学，2018，（3）.

作者简介：李扬（1996.4），男，汉，陕西，硕士研究生，水利工程。