2.1 场地构建、土方平衡和指标分析
2.1.1 地形构建和土方平衡
使用BIM的场地设计功能,可以根据场地规划需要对山地地形进行处理,得出三维设计地形,可以计算土方填挖量,从而在方案设计阶段快速得出不同方案的土方量数据和三维地形效果(图2-1)。
图2-1 某小区效果图
1.地形创建
BIM主要通过拾取不同的高差点,自动连接,生成3D可视化模型。除了可以使用常规的地形功能以外,还可以采用以下两种地形创建方式:
1)导入实例——可以根据以DWG、DXF 或DGN 格式导入的三维等高线数据自动生成地形表面,如图2-2所示。
图2-2 “选择导入实例”创建地形
2) 点文件——选择有逗号分隔的CSV文件或TXT格式的地形测量点文本文件,如图2-3所示。
图2-3 “指定点文件”创建
2.绘制建筑红线
绘制建筑红线,确定规划范围,在属性栏中显示规划面积,如图2-4所示。
图2-4 绘制建筑红线
3.场地平整和土方平衡
使用Revit中的“平整区域”功能对场地地形进行平整,同时可以计算出土方量(挖方和填方),如图2-5所示。
图2-5 场地平整
在平整场地完成后,土方量在属性栏显示,也可在地形明细表中通过选择“填充”和“截面”得出相应的数据,如图2-6所示。
图2-6 土方计算
2.1.2 场地构建和布置
使用Revit中“建筑地坪”和“子面域”功能创建道路和广场,而绿化小品和停车位则使用Revit的系统自带族构件或自定义族构件进行载入布置,如图2-7所示。
图2-7 场地构建和布置
2.1.3 场地概念体量和参数化方案比选
在方案前期概念设计中,建筑师习惯使用建筑体块表达场地规划方案,并进行多方案比选,BIM可以为这方面提供支持。目前主要结合建筑单体功能定义不同类型的概念体量族,通过标高系统和体量参数,可以提供一系列的参数化方案比选辅助(图2-8)。
图2-8 场地概念方案
基本的工作过程包括:
(1)创建概念体量。按建筑功能进行分类,形成一系列参数化体量族(图2-9)。
图2-9 创建参数化体量族
(2)定义概念体量族参数。对体量进行功能类型以及长宽参数设置,例如“办公”“商铺”“酒店”,根据需要还可添加材质和注释等;创建共享参数组;在族类型中添加相应参数,包括形状控制的关联参数,部分的参数需要通过公式换算得出(图2-10)。
(3)参数化设计。在推敲方案时,可以调整体量族参数或者改变体量形状,其项目指标会实时更新。其指标的得出可以通过明细表或Dynamo,如图2-11所示。
图2-10 定义体量族关联参数
图2-11 定义明细表获取指标数据
2.1.4 场地人流分析
场地人流分析除了常规的功能流线的定性分析外,还可以进行定量分析,例如紧急疏散模拟,通过三维模型的实际空间模拟,获得计算模型,量化分析这方面的安全疏散参量。以下工作步骤是采用Revit的框架梁功能,计算场地各建筑最不利房间到集中安全空地所需要的疏散时间。
1)建模:确定建筑中离底层安全出口的最远点(图2-12)。
图2-12 最远点疏散示意图
2)载入项目:将框架梁族载入项目中,根据需要新建类型和进行命名。
3)绘制线路:分别绘制房间内(红)、走廊水平交通(绿)、单层楼梯水平长度(黄)和室外的疏散路线(青),如图2-13所示。
图2-13 载入结构框架梁和绘制疏散路线
4)Dynamo统计数据:各阶段的疏散距离用框架梁绘制,其疏散长度通过Dynamo提取。
在Dynamo中,通过提取疏散距离数据和输入各阶段的逃生速度,可得到各单体建筑的最远点疏散时间数据(图2-14)。
图2-14 Dynamo提取数据和生成结果
类似的量化分析可根据需求灵活使用,还可以使用如火灾模拟软件Pyrosim和人员疏散软件Building Exodus进行仿真模拟,得出更具像的分析结果。
2.1.5 方案指标和场地工程量统计
利用BIM的数据统计功能可以清晰计算各项指标,如建筑面积、用地面积等数据,也可以进行有针对性的场地工程量统计。
1.方案指标统计
可以通过明细表功能和Dynamo功能提取数据和换算相应指标,两种方法各有优缺点。
(1)明细表提取数据。新建明细表,得到方案实时的容积率、建筑密度方案指标; 根据指标进行方案对比,合理设计。但此种方法的缺点是对于需要跨表提取数据得出指标的需求暂时无法实现(图2-15)。
图2-15 使用明细表比较不同方案指标
(2)通过Dynamo提取数据。创建概念体量;提取数据并进行计算,得出方案指标;修改Revit中的数据,重新打开Dynamo运算器可得到实时的方案指标。这是目前Revit中跨表提取数据的解决方案之一(图2-16)。
图2-16 通过Dynamo提取数据,得出不同指标
2.场地工程量统计
对场地工程量如材料使用量、停车位数、绿化树木、小品等构件的统计,可以提前预测造价,减少施工浪费及材料预算,更好地规划资金投入。统计方式既可以场地整体为对象,也可按某个建筑单体统计。以下是对某建筑单体的部分工程量的统计。BIM在工程算量方面功能相当强大,所以在方案设计过程中实时统计某种类型构件使用数量相当方便(图2-17)。
图2-17 某建筑单体的门窗工程量统计