BIM模式下二维图纸输出研究

张远艳，赵心莹，陈 欢

中煤科工重庆设计研究院(集团)有限公司,重庆 400042

0 引言

随着BIM技术的不断发展,行业对BIM(Building information modeling,简写BIM)技术的应用成果要求越来越高,尤其是基于BIM模型的各专业出图质量.从以前以二维图纸为主要信息载体的设计交付体系,将逐步过渡到以BIM模型为主并关联生成二维视图的交付体系,这是BIM模式下图纸交付的总体趋势和方向[1].目前,国内BIM技术应用还处于推广及发展阶段，现阶段已发布的《JGJT 448-2018建筑工程设计信息模型制图标准》对基本颜色、命名、模型信息、几何表达等做出了相关规定,但图纸交付表达提及较少.因此,设计院交付的成果——“图纸”,其必须符合国家的二维制图规范和标准,导致BIM出图成果质量较差且还不能完全满足现行二维制图标准的要求,其中部分图纸还需采用CAD软件再次进行处理.相较于国内，国外发达国家大多数项目已经可以利用Revit软件直接出图，基本不再使用CAD，只在少数基础设施项目中，由于软件功能的限制，会采用CAD出图、Revit建模的方式[2].

为提高BIM模型出图质量,国内诸多院校及企业对BIM出图进行了大量研究,黄聪[3]、宋世龙等[4]人结合实际工程,总结出建筑工程给排水专业的Revit出图流程,提出目前给排水专业三维出图在系统轴测图、遮挡、材料表、图例等方面存在的问题,并给出解决方案.杨名东[5]结合实际工程案例,对暖通空调专业中的BIM出图过程存在的问题进行了分析,并提出相应的解决方案.上海大学葛鹏等[6]人在分析了目前BIM出图存在出图质量低、效率低等问题,并提出了ECVS设计法加以解决.综上所述,现阶段我国对于BIM模型图纸表达的标准尚不完善,同时有关BIM出图方面的研究还停留在总结出图问题并提出相关建议的阶段.

基于此,本文以BIM模型出图为着手点,结合二维制图标准和《JGJT 448-2018建筑工程设计信息模型制图标准》,建立以三维模型为核心的BIM出图标准体系,研究基于Revit软件的三维模型出图流程,提高BIM模型出图成果质量,提升BIM模型出图效率.

1 BIM模式下三维模型出图现状

BIM出图成果质量直接影响工程设计效果和效益,不合适的BIM出图模式会导致出图工作量大、设计周期长、图模信息不一致等问题.目前工程设计BIM出图模式主要有以下3种:模型为主的BIM应用模式、模型与图形并用模式、图形为主的BIM应用模式[7].现阶段国内BIM技术应用已从依据二维设计图纸翻模阶段过渡到BIM正向设计阶段,虽然目前BIM正向设计还未全面铺开,但在不久的将来BIM一定会大范围取代CAD的工作,因此BIM出图应用模式宜采用模型为主的BIM应用模式.各专业模型出图清单如表1所示.

表1 各专业出图清单Table 1 List of drawings by majors

从表1中可以看出,建筑、暖通专业的BIM出图相对较为成熟,给排水、电气专业其次,结构专业BIM出图情况较低.在现阶段,应根据BIM技术的优势及BIM软件特点,确定可由BIM模型生成的图纸,而对于部分图纸依然可借助CAD软件绘制.

2 建立BIM模型出图标准体系

2.1 制定出图标准

为满足国家二维制图规范和标准,确保BIM模型出图成果能完整体现BIM模型内容,在BIM出图标准制定时,应依据二维制图标准和BIM标准,结合企业对二维图纸的出图要求,对图纸交付格式、文件结构、图纸命名、图纸排序、图框、出图比例、文字样式、线型线宽、颜色管理、注释样式、视图模式、视图范围、视图表达、图例等进行规定.由于国内尚无BIM模型视图相关的标准、规范,导致BIM模型视图的表现形式十分混乱.本文根据笔者在BIM出图方面的长期探索及实践,梳理出基于Revit软件的各专业视图模式和建议出图比例如表2所示,以满足二维制图规范和标准.

表2 基于Revit软件的各专业视图模式Table 2 Professional view modes based on Revit software

2.2 制作项目样板

为提高工作效率,建议将项目浏览器组织视图分为两类.即工作视图和出图视图.出图视图样板制作对于项目出图十分重要,为保证出图成果质量,建议每个专业建立规范的出图视图样板,在项目样板提供的平台上设定一系列视图属性,如视图比例、规程、详细程度、可见性等.

由于Revit软件中默认的系统样板文件不符合国内的二维图纸规范,除在项目样板中建立出图视图样板外,还应根据BIM出图标准规定的内容,创建标记族、图框、设置线型线宽等内容,各专业需标注注释的内容及标注注释样式参考表3.

表3 各专业标注要求Table 3 Marking requirements for each specialty

续表3 各专业标注要求

3 基于Revit软件的三维模型出图流程

为使BIM模型生成的二维图纸符合二维制图标准和规范,结合Revit软件特点,研究了了一套基于Revit软件的三维模型出图流程,如图1所示.

确认BIM模型出图内容和深度→模型拆分、整合→模型质量内部审查→制作模型视图→创建注释族→统一注释样式→标注出图→图框信息输入→布置视图→图纸导出.

BIM模型是图纸制作的重要依据,其完整性和正确性直接影响图纸质量.因此,在出图前,首先应明确各专业模型的出图内容和出图深度,将各专业模型进行拆分、整合,审查模型质量是否达到出图要求,待团队内部审查通过后,才可进行下一步出图工作,避免重复工作.模型审查通过后,即可根据出图需求,制作模型视图,如平面、立面、三维视图,并添加标注注释,套用图框,布置视图,最后导出CAD或PDF图纸.

由于目前缺乏BIM模型出图标准,导致现行模型视图表达不规范,具体表现模型视图制作和对模型视图进行标注的过程,因此,本文主要对制作模型视图和标注出图过程进行详细研究,以期为同行BIM出图过程提供指导.

图1 BIM模型出图流程Fig.1 BIM model drawing process

图2 机电模型视图Fig.2 Electromechanical model view

3.1 制作模型视图

模型建立常采用协同设计方式,涉及人员较多,为避免工作集冲突,通常会建立多个模型视图且命名随意.因此,在模型出图时,为满足二维制图标准和规范,需要基于二维制图标准和规范,结合Revit软件的特点制作模型视图.

模型视图制作是基于拆分、整合后的模型,复制对应的模型视图,根据图纸命名要求修改模型视图命名,并对应调整模型视图出图视图样板、视图模式、视图范围等内容,机电模型视图命名可参考图2.若模型视图有多余或遗漏构件时,注意核查视图范围、出图视图样板中模型类别、过滤器等是否正确.

3.2 标注出图

为确保BIM模型生成的图纸能指导施工,在模型视图制作完成后,需要对模型视图中各构件的类型(系统)、尺寸、标高等进行原位标注、坡度标注,以及与墙、柱、轴线进行定位标注.按标注形式主要可分为3类:坡度标注、原位标注、定位标注.标注过程应注意标注的整齐性和美观性,尽可能地不遮挡其他管线、风口及门窗等功能性构件,且图纸标注应表达完整且具有指导施工作用.

对于复杂项目,出图标注工作量较大,可基于Revit软件提供的协同设计平台分专业、分类别、分区域的进行协同标注,同时借助Revit软件或出图插件对同类别构件进行批量标注,以提高出图效率.但批量标注后会出现遮挡重叠等情况,需对其进行调整和移动.其中结构板有坡度时,在机电系统标注时往往不能直接识别系统标高,此时需要通过剖面测量高程值,手动添加高程值.另外，有的标注是脱离构件存在的,对图纸的标注还需配合文字进行描述.

某项目基于Revit软件导出的建筑平面及大样图标注如图3所示.

图3 某项目建筑平面及墙身大样Fig.3 Architectural plan and wall diagram of a project

4 结论

本文以三维模型为核心,研究了BIM模型图纸表达需要规定的内容,并以Revit软件为平台,研究了BIM模型输出二维图纸的出图流程及出图要点.本文的研究内容有利于提高建筑业BIM模型图纸与二维制图标准的匹配度,提高出图质量和效率.随着BIM技术的发展，BIM正向设计将是大势所趋,利用BIM出图将是必然,待BIM制图标准和软件功能的进一步完善,现阶段所面临视图表达不规范、出图质量差等问题将会得到解决.