摘要：為解決水利工程中如扭面等一些復雜的異形結(jié)構(gòu)某些視圖難以繪制、工程量難以統(tǒng)計的困擾，本文簡要介紹了在Revit概念體量環(huán)境下創(chuàng)建三維模型的方法，并通過一具體案例繪制出扭面結(jié)構(gòu)的三維模型。在概念體量環(huán)境下建模，只需繪制三維模型，即可同時得到平面視圖、立視圖、剖視圖、軸測圖等不同視圖，也可以創(chuàng)建材質(zhì)明細表，快速統(tǒng)計不同材質(zhì)的工程量。因此，合理利用Revit三維建模技術(shù)，能夠有效提高設計效率，方便控制施工。

關鍵詞：Revit、概念體量、三維建模、視圖

扭面是水利工程中常見的異形結(jié)構(gòu)，一般翼墻的迎水面從邊墩端部的鉛直面向上、下游延伸漸變?yōu)榕c其相連的河岸（或渠道）坡度為止，成為扭曲面[1]。扭面結(jié)構(gòu)常應用在渠系工程中，作為過渡段來連接上、下游不同的斷面形式。盡管這種布置形式水流平順、過水條件好、工程量相對較少，但仍然也存在著一些問題：首先，扭面結(jié)構(gòu)某些視圖難以繪制，圖紙表述不清時往往容易影響施工控制;其次，對于扭面結(jié)構(gòu)體積的計算目前尚未有統(tǒng)一的公式，其體積計算較為復雜，導致無論是設計方還是施工方等對其工程量的認可不一，影響工程投資預算。與傳統(tǒng)二維繪圖軟件AutoCAD相比，利用Revit的概念體量建?？梢院芎媒鉀Q這些問題，在三維視圖中繪制扭面結(jié)構(gòu)，能同時得到平面視圖、立視圖、剖視圖、軸測圖等不同視圖，通過創(chuàng)建明細表可快速、準確地得到工程量等信息，更好地指導工程施工。

1. 概念體量環(huán)境下建模方法

Revit是Autodesk（歐特克）公司實現(xiàn)BIM技術(shù)的主流平臺之一，既是高效率的設計與制圖工具，同時也能解決許多專業(yè)協(xié)同設計的困擾，通過信息共享來改善整個項目的設計流程[2]。Revit主要包括項目建模、常規(guī)族建模、概念體量建模三大建模環(huán)境。其中，通過概念體量建?？蓪崿F(xiàn)類似Sketcheup的功能，直接操縱設計中的點、邊和面來創(chuàng)建形狀，而非通過傳統(tǒng)xyz軸的空間方式，彌補了許多常規(guī)建模方法的不足，尤其在一些曲面異形結(jié)構(gòu)的建模中有著廣泛的應用。

Revit中的體量是指建筑模型設計中所使用的三維形狀，是由多個形狀拼接而成，因此在概念體量環(huán)境中創(chuàng)建體量模型主要有以下幾個步驟：①繪制形狀輪廓：在概念體量環(huán)境下，可通過設置參考平面確定端面形狀位置，利用線條工具繪制端面形狀的輪廓;②創(chuàng)建形狀：概念體量環(huán)境中提供了包括拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠、放樣、放樣融合等創(chuàng)建方法，Revit會根據(jù)所繪制的輪廓和路徑自動創(chuàng)建可能出現(xiàn)的三維形狀交由用戶選擇;③編輯形狀：在創(chuàng)建形狀后進一步可通過拖拽頂點、編輯輪廓線等方式對所繪三維形狀進行編輯，從而得到所期目標。其中，放樣法、放樣融合法等創(chuàng)建方法正式水利工程中一些復雜形體建模的常用方法，令端面形狀沿著給定的導線或路徑生成三維模型，其理論基礎正是水利工程制圖中形體分析方法的端面法[3]。

2. 案例探究

某工程擬通過20.0m的扭面過渡段將岸坡與下游凈空尺寸為2.0m×2.0m的矩形明渠相銜接，該過渡段首端為梯形斷面，下底寬5.0m、上底寬13.0m、高2.0m、兩岸坡率1：2，采用C20混凝土襯砌護坡，襯砌厚300mm;末端為重力式擋墻結(jié)構(gòu)，頂寬0.3m、底寬1.29m、墻高2.3m、擋土側(cè)坡率1：0.3，采用C20混凝土;中間設300mm厚C20鋼筋混凝土底板。

按前述方法分別在概念體量環(huán)境下分別設置扭面過渡段首、末端的工作平面，并繪制相應端面上的輪廓形狀，選擇“草圖”，點擊“修改|線”選項卡下“形狀”面板的“創(chuàng)建形狀”命令，即可生成扭面段翼墻和底板的三維形狀。創(chuàng)建“項目樣板”，將已繪制的三維形狀“載入到項目”，并在項目樣板中調(diào)整合適的位置，即可得到扭面段的三維視圖（如圖1所示），以及不同方位的視圖。同時可以利用“視圖”選項卡中“剖面”功能添加任意剖面，得到不同剖面的剖視圖。進一步，在“視圖”選項卡下創(chuàng)建“體量明細表”，選擇所需的參數(shù)，即可得到翼墻、底板兩類不同材質(zhì)的工程量統(tǒng)計。此外，像平面視圖、立視圖、剖視圖、三維透視圖、軸測圖、明細表等圖紙都完全與模型文件相關聯(lián)，在任意視圖作以修改，所有視圖隨之聯(lián)動修改，有利于對模型剖切、立面等精細化設計。在繪制完成后，只需將所需視圖調(diào)整適當比例在“項目瀏覽器”中拖入新建圖紙，即可成圖（如圖2所示）。

3. 總結(jié)

在Revit概念體量環(huán)境下基于三維模型進行圖紙繪制，各類視圖相互關聯(lián)，當某一視圖發(fā)生改變時，所有視圖會隨之實時動態(tài)更新，操作簡單，便于理解，可以直觀、高效、準確地得到水利工程中扭面等復雜的異形結(jié)構(gòu)的平面視圖、立視圖、剖視圖等、軸測圖等不同視圖，同時得到相應的工程量統(tǒng)計，極大提高了繪圖效率。而且利用Revit概念體量建模，可通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、放樣等多種手段進行自由建模，特別是對于一些不規(guī)則曲面建模尤為方便，這有助于加強對建筑物斷面的準確控制，展現(xiàn)建筑物的實際形體，能夠解決水利工程設計、施工的諸多問題。Revit最大的優(yōu)點在于參數(shù)化建模，能同時導入各類建筑信息，生成的圖紙以信息模型為載體，通過數(shù)字化數(shù)據(jù)庫方式傳遞設計信息[4]，從設計、施工、監(jiān)理、到后期運營等階段，可以服務項目全生命周期。盡管Revit是Autodesk公司主要針對工業(yè)與民用建筑領域推出的BIM系列軟件之一，目前在水利工程領域的應用還有所欠缺，但相信隨著BIM體系的不斷完善與發(fā)展，BIM技術(shù)的有效利用會為水利工程領域帶來一次全新改革[5]。

[1] 林繼鏞.水工建筑物（第5版）[M].北京：中國水利水電出版社，2009.

[2] ACCA教育.AutodeskRevit2019中文版實操實練[M].北京：電子工業(yè)出版社，2019.4.

[3] 張亞坤，侯黎黎.CAD三維建模技術(shù)繪制水利工程復雜形體視圖的應用[J].河南建材，2013（02）：163-164.

[4] 石磊，韓智華，郄崇霄，等.施工圖設計階段BIM協(xié)同化設計探析[J].中國勘察設計，2016（8）：28-33.

[5] 江帆，朱曉丹，劉峰良.淺談BIM在水利工程建設中的應用現(xiàn)狀與前景分析[J].自然科學，2018，（3）.

作者簡介：李揚（1996.4），男，漢，陜西，碩士研究生，水利工程。