上海隧道工程有限公司市政公用工程设计研究院上海200032
摘要：随着BIM技术的快速发展及其在工程建设行业的广泛应用，基于BIM的设计出图正逐渐被认为是一种趋势，但目前BIM应用大都处在二维图纸翻模阶段，而不是作为设计工具直接进行BIM设计和出图。通过对BIM建模过程中的设置进行研究，结合二维制图标准和实际需要进行出图，以台州市地下综合管廊一期工程市区段工程为依托，通过管廊节点模型，研究探索基于BIM设计模型的深化出图。最后总结出基于BIM设计模型深化出图的特点和存在的问题，提出进一步研究的方向，也可为BIM正向设计提供参考。
关键词：BIM技术；综合管廊；通风口节点；深化出图
1引言
BIM（BuildingInformationModeling）技术是Autodesk公司率先提出[1]，目前已经在全球范围内得到广泛认可，它可以帮助整合建筑信息，BIM技术通过数字化手段在计算机中构建虚拟建筑，该虚拟建筑提供完整和包含逻辑关系的建筑信息库。项目相关信息随着模型在各阶段进行有效传递和应用，对参与方有效提高工作效率、节省资源和降低成本提供了参考和依据。
综合管廊中收容了各种市政公用管线，其已成为解决城市地下管网问题的主要方式，避免了传统路面开挖对交通的影响、减少了不同地下管线间的碰撞问题。综合管廊在地下空间建设，距离长，节点多，且节点通常包含有2层，有时多达3层空间，内部结构复杂、管线出入、配套机电设备、通风井、人孔、吊装口等数量繁多，传统二维设计图纸很难完整表达设计意图，通过BIM模型可以清晰直观的表达节点内部空间位置关系，由管廊模型导出深化图纸，在解决表达设计意图、便捷出图等难题的基础上，使的BIM技术可出图的优势发挥出来，形成便捷、实用和成熟的BIM技术可出图的应用点，辅助项目实施应用，助力项目高效施工，减少非需求成本的变化，为项目建设增值。
2BIM模型二维出图的问题
BIM技术应用具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性的特点，但目前国内项目的设计和施工任务大都分离开展工作，设计单位普遍存在设计周期短，工作量大的问题，设计模型对设计单位无直观的价值体现，目前设计单位大都仅出二维设计图纸，通常由施工单位或BIM咨询单位根据施工图搭建模型，由于目前BIM软件出图效率不高，与国标二维制图标准不匹配等原因，导致BIM可出图性的优势未能体现出来，现阶段通过BIM模型直接导出图纸主要表现以下3方面的问题：
2.1专业多及系统复杂
管廊节点模型包含建筑、结构、给排水、暖通、电气、工艺等多个专业，每个专业又包含较多复杂的子系统，如电气专业通风节点包含110KV、220KV、通信电缆、备用电缆、预留电缆等多个系统。传统二维设计都是出单专业施工图，很少与其他专业有图纸综合，而BIM模型是一个包含全专业信息的数据库，这给各专业模型综合带来了较理想的解决方案。
2.2BIM软件效率低
在传统设计模式下，二维设计和二次开发软件均能提供各种丰富的设计工具，这些二次开发工具可以快速计算、及时查看计算结果和绘图，极大的提高了二维视图绘制效率。但Revit软件计算规则与国内相关标准不一致，需借助其他相关软件先进行计算，再进行模型搭建，转换较繁琐。由于Revit软件缺乏相应设计工具，搭建模型效率不高，如管道、喷淋头、灯具、插座等设备建模工作时间长、效率低下。
2.3与二维出图标准有差异
经过多年的不断完善，现有二维设计软件及众多二次开发插件都能满足国家二维制图标准的要求。由于BIM技术的普及还处于初始阶段，软件也未完全实现本地化，特别是二维视图表达方面，与国标内二维制图规定存在一定差异。目前一些典型的问题表现如下：
1）BIM模型中构件对应线型和图层等的显示与二维制图标准不一致；
2）构件间重合部分显示处理不满足二维出图要求，如楼板、柱和梁之间的扣减关系；
3）部分标记和注释不满足二维出图要求，如：详图标头、箭头样式、引线样式等；
4）需显示布线密集时，在大比例出图时线间距太密，无法满足区分和出图要求；
5）自带构件族，其自动生成的平、立、剖面视图与二维制图标准的图例不一致。
3BIM二维出图方法
针对上述BIM模型二维出图存在的问题，通过进行相应的搭建模型和导出图纸设置，使得既能符合模型可视化显示，也能满足二维出图的表达，实现即可有二维到三维的“升级”，也可实现由三维到二维的“降级”，满足输出二维图纸交付并打印的需求。
3.1设置模型样板
构建模型前根据项目具体内容设置项目样板，主要通过采取如下针对性的解决方法：
3.1.1统一软件版本
由于Revit软件版本仅向下兼容，版本不一致时还需花较长时间对文件版本升级，且升级过程中可能导致某些构件丢失、信息丢失、构件间逻辑关系错误或机电系统出错，这些错误需要人工查找和修改，费时费力，故本项目统一采用Revit2016版本进行模型搭建。
3.1.2统一项目单位、基点和里程号
由于综合管廊规划设计已完成，位置已确定，模型工作量大，需分段分工设计和施工，完成模型后也需将整个项目模型汇总一起，要统一项目单位和基点，以便于后期高效整合。综合管廊属于狭长型建筑物，不便于采用轴网和轴号进行标记，统一采用里程号来表示各段管廊的具体空间位置。
3.1.3设置各专业系统信息
结合各专业的施工图，分别设置相应的系统信息，通过系统添加不同颜色的材质信息，在模型中区分显示，如风管系统中的通风、排风、排烟系统，管道系统中给水、排水、喷淋系统，电气的强弱电桥架、消防桥架等。
3.2族的参数化和辅助插件
Revit中的所有图元都是均由族[4]组成，族文件理论上可携带所有的设计和施工信息，如尺寸、形状、类型和其他的参数变量设置，各种类型的族在Revit软件的族编辑器可以由用户自定义，根据二维制图需要灵活定义或编辑族，也可以创建一个自己的族库，便捷创建模型使用，可以提高工作效率。
国内BIM主要用于施工阶段，设计BIM还处于起步阶段，国内外也陆续出现了一些针对Revit的插件，但功能大都比较单一，可有选择性的使用，提高部分工作效率，也可以根据需要自己编程或与BIM相关机构共同开发所需功能Revit插件，提高工作效率。
3.3协调二维出图
利用BIM可视化的特点，在模型内根据需要调整所需平、立、剖面的位置和设置，结合国家标准或项目单位的制图标准，导出所需的二维图纸，主要关键设置如下：
3.3.1标注和标记
根据需出图的平面、立面或剖面图，结合出图比例，设置一、二级定位尺寸、剖面符号、线宽大小、线型样式、填充图案、颜色、构件的标记信息，逐一标注在相应视图内。
3.3.2统一图层样式
Revit与CAD的图层包含信息基本一致，包含颜色、线型、线宽和填充样式。根据国标二维制图标准要求，在Revit内设置墙、梁、楼板、设备和机电系统管线等的图层信息（如图1），如上部构件采用实线、下部构件采用虚线等满足国标二维制图标准，以满足对平面、立面和剖面显示的需要。
图1图层信息
3.3.3CAD辅助
在Revit软件内平、立、剖面图内进行相关的标注和注释操作，由于Revit软件的二维设计工具功能有限，由Revit导出的平、立、剖图可借助二维CAD的高效设计工具进行补充和完善，最终输出满足施工要求和简单清晰的二维图纸。
4项目应用
4.1工程概况
台州市地下市政综合管廊一期工程市区段（现代大道、东二路、绿脉南路）工程，均为三舱断面，收容管廊的机电管线包括：给水管道、中水管道、电力电缆、通信电缆、燃气管道、中水管道等多种类型，规划建设长度约20km，综合管廊包括：标准段、通风（图2）、吊装、管线分支、高压管线分支、交叉、分变电所、倒虹段、端部井等多种类型的节点。
图2综合管廊通风节点模型
4.2样例及效果
由Revit软件模型样板、族的参数化和协调二维出图等设置，导出的综合深化图纸，不同于传统二维设计图或多专业二维综合图纸，而是通过对建筑物三维可视化、协调和优化以后，经过碰撞检查和设计修改，消除相应错误后绘制出的综合管线图和综合留洞图。
通过以上模型和出图设置等针对性的搭建模型和导出图纸，并统一导出二维图纸版本，导出通风节点模型对应平面和A-A剖面图（如下图3和图4所示），由图可知，基本能完整表达设计意图，可满足项目施工上的需要。
图3通风节点中层平面图
图4通风节点A-A剖面图
5结语
利用BIM模型可视化的特性，理论上通过定义标高和剖面可导出任意标高和位置二维图纸，方便快捷，但从模型导出的二维图纸与传统二维设计图纸对比发现还存在以下问题：
1）标注、注释功能不完整，有些需要用线和文字逐一绘制，不能随构件变动；
2）生成各专业机电系统图和原理图无法简化，无法满足简单清晰的逻辑关系等。
随着BIM应用的深度和广度不断延伸，设计单位逐渐开始采用BIM正向设计，BIM软件版本的迭代，以及二次开发软件厂商根据国家标准和设计需要对BIM的不断研发，开发出针对BIM软件高效便捷的插件，使得BIM模型能满足三维表达，也能符合国家标准二维制图标准，又满足工程项目的需要。
参考文献：
[1]GB/T51212-2016建筑信息模型应用统一标准[S].工业.2017.
[2]马骁，马元玲BIM设计项目样板设置指南[M].工业.2015.
[3]李书芳，张秀BIM技术在市政工程中的应用研究[J].工业.2016.
[4]平经纬Revit族设计手册[M].机械.2016.