BIM建模與算量過程的分析
——以某幼兒園教學(xué)綜合樓為例

黃小靈 魏藝堅（福州工商學(xué)院，福建福州350000）

1 工程概況

莆田市湄洲島某幼兒教學(xué)綜合樓，建筑層數(shù)為6層，建筑占地面積439.24m2，總建筑面積2653.23m2，建筑高度21.4m(建筑室外設(shè)計地面至屋面面層的高度，室內(nèi)外高差為0.2m）。本工程采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)型式為柱下獨立基礎(chǔ)。主體結(jié)構(gòu)使用年限50年，地上耐火等級為2級，抗震設(shè)防烈度為7度。本工程的功能布局：一層為架空層，二層和三層為幼兒活動室，四層至六層為辦公室。

2 本工程建模過程

本次建模是利用晨曦BIM算量6.0.0.1版并基于Revit2016進行土建模型創(chuàng)建。晨曦BIM算量6.0.0.1版本是一款利用CAD圖紙進行模型快速創(chuàng)建和實現(xiàn)工程套用清單定額計算工程量的軟件，在本次建模中主要涉及主體構(gòu)建的翻模和進行工程量計算。在模型建立之前，先通過AutoCAD將建模所需要的圖紙進行相應(yīng)的分割。

Revit結(jié)合晨曦BIM算量建立結(jié)構(gòu)模型具體步驟：AutoCAD對圖紙?zhí)幚?、分割→晨曦BIM算量新建項目（采用晨曦樣板）→工程設(shè)置（設(shè)置：工程屬性、樓層設(shè)置、結(jié)構(gòu)說明、算量設(shè)置等。）→導(dǎo)入CAD圖紙進行軸網(wǎng)轉(zhuǎn)化→布置基礎(chǔ)→智能布置墊層、土方→導(dǎo)入對應(yīng)CAD圖紙（柱、梁、板結(jié)構(gòu)平面圖）→進行柱、梁轉(zhuǎn)化和板的自動生成→根據(jù)CAD圖紙的要求對轉(zhuǎn)化有錯的構(gòu)建進行修改→繪制樓梯、屋頂[1]，如圖1所示。

圖1 結(jié)構(gòu)模型效果圖

Revit結(jié)合晨曦BIM算量建立建筑模型具體步驟：利用結(jié)構(gòu)模型→插入樓層平面圖→進行建筑墻轉(zhuǎn)化→提取門窗表定義門窗構(gòu)建→提取門窗邊線進行門窗洞轉(zhuǎn)化→智能布置過梁、構(gòu)造柱、圈梁和窗臺→繪制空調(diào)板→繪制室外坡道、欄桿、散水等零星構(gòu)件→繪制附屬構(gòu)件（百葉格柵）→定義房間以及外墻裝飾→布置房間和外墻裝飾，如圖2所示。

圖2 建筑模型效果圖

3 相關(guān)構(gòu)件的創(chuàng)建——二階獨立基礎(chǔ)的創(chuàng)建

獨立基礎(chǔ)在施工時不需要打樁，施工也比較簡單，獨立基礎(chǔ)就是建筑物上部結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)或單層排架結(jié)構(gòu)承重時，基礎(chǔ)常采用圓柱形和多邊形等形式。獨立基礎(chǔ)主要是承受自身和豎直方向所傳導(dǎo)的荷載，其次還有承受一些水平荷載。獨立基礎(chǔ)多使用與土質(zhì)較好的地方，因為上部的重力通過獨立基礎(chǔ)的傳遞直接由土壤來承載的。

本工程共24個二階獨立基礎(chǔ)且有8種不同尺寸，但在項目中只需要載入一個可修改尺寸的二階獨立基礎(chǔ)，由于Revit本地族庫中不存在二階獨立基礎(chǔ)，因此在本項目的二階獨立基礎(chǔ)是，將本地族庫三階獨立基礎(chǔ)族進行參數(shù)修改而得到的二階獨立基礎(chǔ)，二階獨立基礎(chǔ)模型如圖3所示。

圖3 二階獨立基礎(chǔ)

4 本工程中鋼筋的布置

基礎(chǔ)的上層鋼筋抵抗負(fù)彎矩，下層鋼筋抵抗正彎矩；構(gòu)造柱與圈梁和基礎(chǔ)連接在一起，加強了縱橫墻的整體性，約束墻體裂縫開展，提高墻體的抗彎抗剪能力，從而極大地增強了建筑物抵抗地震的能力[2]；梁內(nèi)鋼筋一般由箍筋、支座負(fù)筋、通長筋、腰筋、底筋組成，其中箍筋主要提高梁的延性用來抗剪，支座負(fù)筋與底筋分別主要用來承受梁支座負(fù)彎矩與跨中正彎矩。鋼筋具有一定的抗拉強度、伸長率、以及屈服強度。鋼筋的布置對工程的抗震等級方面起著決定性的作用。在本工程中對部分的基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)柱、梁進行了相應(yīng)的鋼筋布置，此次的鋼筋布置是采用了晨曦BIM算量中相應(yīng)鋼筋布置功能進行布置，其布置鋼筋不僅速度快且布置的效果同現(xiàn)場制作的鋼筋成品大致相同。鋼筋布置完成效果如圖4、圖5、圖6所示。

圖4 獨立基礎(chǔ)鋼筋布置圖

圖5 結(jié)構(gòu)柱鋼筋布置圖

圖6 梁鋼筋布置圖

5 本工程的算量

BIM模型能夠輸出實物模型工程量,同時BIM平臺能夠進行多參與方協(xié)同管理,算量軟件的應(yīng)用簡化了煩瑣的工程量計算過程,在一定程度上提高了工程量計算的準(zhǔn)確度與效率[3],也直接縮減了算量工作時間,實現(xiàn)實時、動態(tài)、精確的成本分析,協(xié)助建設(shè)方提高建設(shè)成本的管控力度[4]。

本工程應(yīng)用了“晨曦BIM算量6.0.0.1”進行相應(yīng)的算量，本次算量分為部分構(gòu)件鋼筋算量和整個工程土建模型實物的算量。該軟件在算量方面非常方便，不需要依托其他平臺，還可根據(jù)不同地區(qū)選擇相應(yīng)的清單定額進行套用，并且通過此軟件進行算量，所得到的結(jié)果還可以導(dǎo)出相應(yīng)工程量。部分構(gòu)件鋼筋類型用量如圖7所示及部分清單定額工程量計算如圖8、圖9所示。

圖7 部分構(gòu)件鋼筋用量匯總圖

圖8 建筑部分工程量成果圖

圖9 裝修部分工程量成果圖

6 結(jié)語

本文分析了晨曦BIM算量軟件創(chuàng)建土建模型和鋼筋模型的基本知識、模型構(gòu)建分類、優(yōu)化合理性調(diào)整等，以及工程算量的基本知識。

主要得到以下三個結(jié)論：①晨曦BIM算量軟件是基于Revit進行模型創(chuàng)建是設(shè)計圖優(yōu)化和算量的基礎(chǔ)；②晨曦BIM算量軟件中的構(gòu)件分類以及所對應(yīng)的地區(qū)城市、地方等有關(guān)工程清單定額將模型與套用對應(yīng)清單定額；③晨曦BIM算量中工程算量部分可根據(jù)所套用清單定額和創(chuàng)建的實體模型進行自動算量生成模型分部分項工程量、鋼筋構(gòu)件類型用量等。晨曦BIM算量廣泛應(yīng)用于BIM模型創(chuàng)建以及模型工程量計算，大大提高了工作效率。