BIM技术在廊坊市西环路小学教学楼的应用..docx

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1、河北工程技术学院毕业设计BIMBIM 技术在廊坊市西环路小学教学楼的应用技术在廊坊市西环路小学教学楼的应用二级学院：工程管理学院专业班级：工程造价专业 1 班学生姓名：陈紫梦指导教师：赵利军原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：年月日版权使用授权书本论文作者完全了解学校有关保障、使用论文的规定，同意学校保留并向有关管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀论文评选机构将本

2、论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。本学位论文属于 1、保密囗，在年解密后适用本授权书2、不保密囗（请在以上相应方框内打“”）作者签名：年月日导师签名：年月日I摘要基于 BIM 的自动化算量方法节约了劳动力，使劳动力大大提升。促使造价人员的精力有了很大节约，有更充足的精力去做其他工作，比如询价、风险评估等，并有效的投入到工作中。基于 BIM 算量使人们从繁琐的人工算量中解放出来。因此，BIM 的算量功能可以使造价工作人员在进行工程量计算时脱离了个人因素的影响，减少了人工因为根据图纸识别错误带来的工程量计算失误，从而得到更加客观和直观的数

3、据。对推进 BIM 技术在工程造价中的应用奠定了了良好的基础与准备。本文将通过使用 Revit 对廊坊市西环路小学教学楼进行建筑信息模型创建，以及场地布置、漫游、渲染出图等基本应用，然后将模型导入广联达软件中，对模型冲突、重叠布置的构件进行调整优化，最后对工程进行土建算量，机电算量，导出土建工程量和机电工程量报表。关键词：BIM 技术；建筑信息模型；工程造价IIAbstractThe automatic calculation method based on BIM saves labor force and greatly improveslabor force.Promote the co

4、st of personnels energy has been greatly saved,more energy to doother work,such as inquiries,risk assessment,and effectively put into work.BIM-basedcomputation liberates people from tedious manual computation.Therefore,the calculation function of BIM can make the cost staff get rid of the influence

5、ofpersonal factors when calculating the amount of work,and reduce the calculation errors causedby artificial identification errors according to drawings,so as to get more objective and intuitivedata.This paper will use Revit to create the building information model of the elementary schoolteaching b

6、uilding of Xihuan Road in Langfang City,and basic applications such as site layout,roaming,rendering,etc.Then the model will be imported into the Guanglianda software to adjustand optimize the components of model conflict and overlapping layout.Report form.Key Words：BIM technology；Building informati

7、on model；The project costIII目录第一章 绪论.11.1 应用背景.11.2 BIM 技术在各阶段应用.11.3 BIM 技术在国内的发展趋势.21.4 设计主要内容.2第二章 廊坊市西环路小学建模.42.1 工程概况.42.2 结构建模.42.2.1 样板文件的选择及设置.42.2.2 标高与结构平面建立.52.2.3 链接 CAD 及项目基点的对齐.62.2.4 基础的绘制.72.2.5 梁、板、柱的绘制.82.3 建筑建模.122.3.1 楼梯的绘制.122.3.2 外墙及内墙的绘制.122.3.3 门窗的绘制.132.3.4 迹线屋顶的绘制.142.3.5 场

8、地布置.152.3.6 漫游及渲染出图.152.4 机电建模.162.4.1 样板文件的选择及设置.172.4.2 项目参数的设置.172.4.3 浏览器组织编辑.182.4.4 规程与子规程的设置.182.4.5 标高的建立与设置.192.4.6 系统的设置.202.4.7 机电管道的绘制.212.4.8 卫生器具的放置.21第三章 基于 BIM 技术的造价管理应用.22IV3.1 优化模型及 GFC 文件转换.223.1.1 Revit 优化模型及导出 GFC 文件.223.1.2 GCL 及 GQI 优化模型及导入 GFC 文件.223.2 工程量汇总.23设计依据及参考文献.49致谢.

9、50河北工程技术学院毕业设计1第一章 绪论1.1 BIM 技术的应用目前，发达国家如日本和美国等，不仅广泛使用 BIM 技术，而且企业和行业层面中的BIM 标准也逐渐发展和完善起来。在中国，BIM 技术目前处于强势推广阶段。由于其特点，这项技术被称为新的技术革命，并以未来发展的方向为指导。根据项目实体的情况，使用BIM 技术优化建筑管理的设计至关重要。目前，中国的信息技术产业正在迅速变化，一些建筑业正在变得越来越流行。同样，建筑行业的许多公司使用信息技术来调整其信息技术模型，以加速其竞争力。1.2 BIM 技术在各阶段应用国外 BIM 技术的发展证实了产业的变化和产业的价值。例如，在美国，美国

10、 BIM 具有安全性，性能，质量，效率和预测功能五个标准。这五个特征延伸到整个建筑信息的收集，创建，处理，分析和传播。BIM 概念提出的早期由于计算机技术数据存储和网络硬件硬件技术有限，其广度和广度并不大。1.3 BIM 技术在国内的发展趋势BIM 技术在当下建筑领域发展非常迅速。虽然在我国建筑领域所应用的时间并不长，但是在行业内却被大家所知晓。BIM 技术在我国的一些大型建筑工程项目中应用较为广泛。随着我国工程领域不断开放，国家政策不断推进，政府部门对建筑业发展的高度重视，对BIM 技术在建筑业的引入也是大力支持。1.4 设计主要内容本设计内容主要通过 BIM 技术在廊坊市西环路小学教学楼的

11、具体应用在 Revit 中创建结构、建筑、机电模型，并进行渲染、漫游、出图等基本应用，然后使用 GFC 插件将 Revit模型导入广联达算量软件中，对错误构件进行优化调整，布置装饰装修等完善模型，最后进行汇总计算，做出土建、机电工程量 Excel 报表。具体内容如下：（1）利用 Revit 软件中根据 CAD 建筑、结构、机电的图纸分别进行模型的创建。河北工程技术学院毕业设计2（2）将建筑和结构模型合成一体，把模型导入到广联达土软件中，并对出现错误的构件进行调整优化。（3）在广联达土建算量 GCL 软件中，对整个建筑进行汇总计算，生成土建工程量 Excel报表。以及在广联达安装算量 GQI 软

12、件中对机电模型进行汇总计算，最够生成机电工程量Excel 报表。河北工程技术学院毕业设计3第二章 廊坊市西环路小学建模2.1 工程概况（1）本项目为廊坊市西环路小学教学楼危房改造工程，位于廊坊市西环路小学院。（2）本建筑的建筑高度为 14.4 米。楼层功能一层主要有普通教室、办公室、准备室兼仪器室、音体美器材室、教研室、储藏室、卫生室；二，三，四层主要有音乐教室、美术教室、心理咨询室、教研室、普通教室、办公室、会议室、少科室、计算机教室。（3）本工程供水由自备水井供给，所需供水压力 0.25MPA。供应的生活用水水质应满足国家现行标准生活用水卫生标准。室内外消防水源为消防水池。生活给水系统最高

13、日用水量：Q=12.00 立方米。用水定额：学生每人每天 20L，教师及职工每人每天 30L。生活排水系统：生活污水排水量 12.00 立方米。（1）本项目为廊坊市西环路小学教学楼危房改造工程，位于廊坊市西环路小学院。（4）标高和层高：一四层层高都为 3.6 米，建筑总高度为 14.4 米（室外地面至屋面层，至女儿墙高度为 15.9 米)。2.2 结构建模2.2.1 样板文件的选择及设置在 Revit 新建项目中选择“结构样板”，在”视图用户界面”中选择“属性面板”和“项目浏览器”；在成组和排序一栏中，成组条件下拉窗口中选择相关标高，否则按下拉窗口中选择类型，其他保持默认设置，单击确定，在视图

14、窗口中勾选建完的名称，点击确定，最后在右下角设置栏中将详细程度设置为“精细”，将视觉样式设置为“着色”。如图 2.1：河北工程技术学院毕业设计4图 2.1 选择样板及样板设置2.2.2 标高与结构平面建立选择一个立面建立标高，根据图纸确定建筑物的层数以及层高，绘制标高线条，可用复制功能，选择“标高”工具，选择“复制（多个）”命令，将标高向上复制，为标高重新进行命名。CAD 图纸中一层四层层高为 3.6 米。然后，在“视图-平面视图”中选择新建结构平面，为新建的视图选择多个标高。最后，在“项目浏览器结构平面”中就能选择各个视图进行模型的创建。如图 2.2：河北工程技术学院毕业设计5图 2.2 建

15、立结构平面2.2.3 链接 CAD 及项目基点的对齐在 Revit 选项卡中点击“插入-链接 CAD”选择结构图中的首层（基础顶3.520 框架柱平面布置图）在链接时勾选“仅当前视图”，选择链接单位为“毫米”。然后，在“图形可见性/图形替换”对话框中将选择场地将项目基点可见性设置为可见，并在导入的类别中将 CAD 图纸可见性设置为“半色调”，然后将链接 CAD 图纸解锁。最后，将链接CAD 图纸的 1 轴和 A 轴交接点与项目基点对齐。如图 2.3：图 2.3 CAD 块及项目基点的对齐河北工程技术学院毕业设计6在“结构轴网”中选择“拾取线”命令，然后，依次点击链接 CAD 中的轴网将其拾取进

16、 Revit 中，最后，将轴号编号进行整理。如图 2.4：图 2.4 拾取轴网2.2.4 基础的绘制由 CAD 图纸可知，本工程基础座在第二层粉土层上，fak=100kPa。在 Revit F1 中，选择“插入链接CAD”，选中基础的 CAD 图纸，链接基础图纸。本工程基础类型为独立坡型基础，根据基础分别命名为 DJP1DJP10、DJP3a。在 Revit 选项卡中点击“结构-独立”在属性面板中设置编辑类型，载入“独立基础-坡型截面”族，为基础命名并定义基础参数。系统自动识别基础形状，按 CAD 图纸位置放置。形状绘制完成后，在属性面板中根据偏移确定标高，点击“完成编辑模式”完成基础绘制。如

17、图 2.5：河北工程技术学院毕业设计7图 2.5 基础的绘制2.2.5 梁、板、柱的绘制该建筑地下 2 层，地上 19 层（裙房 5 层），地下两层主要布置停车场，配电室，设备间等。根据 CAD 图纸柱表、墙柱混凝土强度等级及 BIM 模型交互规范，如框架柱 1 在图纸中 b 边为 1200，h 边为 1200，混凝土强度等级为 C55。在 Revit 中命名规范为 SKZ1C55。在 Revit 中“结构柱子编辑类型”中选择族类型“混凝土矩形柱”，复制族并为柱命名“SKZ1C55”，定义柱子的属性 b 边 1200，h 边为 1200，如图 2.6：河北工程技术学院毕业设计8图 2.6 柱参

18、数定义及设置选中柱，在“属性浏览器材质和装饰结构材质”中选择混凝土现场浇注根据柱强度表选择混凝土强度。对于没有对应混凝土强度的，如 C55，为其新建材质，命名为“混凝土”，现场浇注 C55。然后，在“外观常规颜色”中输入 RGB 131 133 120，在图形中勾选“使用渲染外观”。如图 2.7：图2.7柱材质设置根据图纸选择柱类型并将柱子绘制到准确的平面位置，没有在轴线交接处的柱子可以先将河北工程技术学院毕业设计9柱绘制到图纸任意位置，然后选中柱子选择“修改/结构柱-移动”，将柱子移动到恰当位置。绘制完成后根据 CAD 图纸中的柱表在“属性面板”中调节柱子顶标高和低标高，如图 2.8：图 2

19、.8 柱的绘制如上述所说，将 CAD 梁图纸在 CAD 中做成块。然后，在“插入管理链接”中选择CAD 格式，将一层柱子 CAD 图纸卸载，然后链接一层梁 CAD 图纸，根据图纸和施工说明将梁的属性定义，如框架梁 1，梁宽 300，梁高 620，混凝土强度为 C30。在 Revit 中命名为“SKL17C30”。最后，将梁绘制进平面中，并在“属性浏览器”设置梁的起点标高和终点标高。如图 2.9：河北工程技术学院毕业设计10图 2.9 梁的参数定义及绘制如上面介绍步骤，将 CAD 板图纸在 CAD 中做成块。然后，在“插入管理链接”中选择 CAD 格式，将一层梁 CAD 图纸卸载，然后链接一层板

20、 CAD 图纸，根据图纸和施工说明及 BIM 模型交互规范将板的属性定义，如板 1，板厚 150，混凝土强度为 C30。在 Revit中命名为“S厚 150C30”。在“结构板”中选择对应的楼板，选择“绘制直线”将板的边框绘制出来，并在“属性浏览器”设置板的标高。最后，点击“完成编辑模式”完成对楼板的绘制。如图 2.10：图 2.10 板的参数定义及绘制河北工程技术学院毕业设计11在 Revit 中，选中 1 层梁、板、柱等图元将其复制到剪贴板。然后切换到需要复制的其他结构楼层，选择“粘贴”下拉箭头，选择“与当前视图对齐”命令，将图元复制到相应的结构楼层。如图 2.11：图 2.11 标准层的

21、构件复2.3 建筑建模Revit 建筑建模主要是对建筑模型的内外墙、门窗等建立。做法同结构建模，材质的选择又区别于结构建模。2.3.1 楼梯的绘制首先，根据图纸确定楼梯的位置。如：1 号楼梯在 1 至 2 轴 2.8 米处和 C 至 D 轴之间，标高范围为-0.45 米至 10.8 米。然后，点击“建筑参照平面”绘制参照线，确定楼梯梯段和休息平台的具体位置。然后，在 Revit 中点击“建筑楼梯（按构件）”，选择“系统族 组合楼梯”，在“项目浏览器”中点击“编辑类型”进行组合楼梯编辑。在组合楼梯的“项目浏览器限制条件”中确定楼梯底标高、顶标高和标高偏移量。在“尺寸标注”中确定梯面数、梯面高度、

22、踏板深度和踏板/梯面起始编号。设置绘制定位线为“梯段：中心”及绘制偏移量和实际梯段宽度并勾选“自动平台”。最后，将楼梯由下到上进行绘制，梯段绘制完成后，选中休息平台将其拉伸到正确位置，点击“完成编辑模式”完成对楼梯的绘制。如图 2.12：河北工程技术学院毕业设计12图 2.12 楼梯的绘制2.3.2 外墙及内墙的绘制在 Revit 建筑墙墙：建筑中复制墙选择“系统族 基本墙”，在结构编辑中编辑厚度 200 及颜色，命名为：“一层外墙”。然后，在绘制中选择“直线”绘制，在“项目浏览器”中设置好偏移参数。最后，点击“完成编辑模式”完成对墙的绘制。如图 2.13：图 2.13 内外墙的绘制2.3.3

23、 门窗的绘制河北工程技术学院毕业设计13根据 CAD 图纸中的门窗表，确定出门窗的宽、高、类型、材质等属性信息。根据上述确定幕墙平面位置的方法确定门窗的平面位置。然后，选择“建筑门”在“属性浏览器编辑类型”中载入相应类型的门窗族，根据上述为柱设置材质方法为门窗设置材质，点击“复制”并为门命名，例如门高 2900mm，宽 2000mm 则根据 BIM 模型交互规范，命名为“M2029”，确定门的宽和高。最后，在“属性浏览器”中确定门的标高和偏移量，完成对门的绘制。同上述所述，完成对创的绘制。如图 2.14：图 2.14 门窗的绘制2.3.4 迹线屋顶的绘制进入草图模式，单击线模式绘制出 CAD

24、图纸中相应封闭的线框。三角形表示坡度，根据 CAD 图纸，自定义更改屋顶坡度。坡度也可以在属性面板中更改，三维中会出现不同的形状，点击绘制，双击屋顶重新进入草图模式可再次编辑。屋顶的材质可单击“属性面板-编辑类型”更改材质，颜色等属性。如图 2.15：河北工程技术学院毕业设计14图 2.15 迹线屋顶的绘制2.3.5 场地布置在 Revit 体量和场地中，点击地形表面通过放置点在建筑四周放置 4 个点形成矩形场地，分别点击 4 个点，在“属性面板”中将点标高调整至0.00，然后，点击“完成表面”完成对地形表面的创建，点击地形表面，在“属性浏览器材质和装饰”中对地形表面进行材质设置，复制“场地碎

25、石”并重命名为“场地草”在“外观”中将碎石替换成“草皮厚”点击“确定”完成对地形表面材质的设置。然后，在“体量和场地”中点击“子面域”对道路进行绘制，选择“直线”和“曲线”在地形表面上绘制道路，绘制完成后，点击“完成编辑模式”完成道路的绘制，返回地形表面，点击绘制的道路，根据上述对地形表面材质设置步骤将道路材质设置为“沥青高聚合”。然后，点击“体量和场地停车场构件”，在“属性浏览器”中点击“编辑类型载入”，选择“建筑场地停车场”，选择“小汽车停车位 2D3D”，点击“载入”将停车位放置于地形平面上。最后，点击“体量和场地场地构件”，在“属性浏览器”中点击“编辑类型”，根据上述载入停车场步骤分别

26、载入小轿车、垃圾桶、树等场地构件，放置时点击“放置在工作平面上”将场地构件放置于地形平面和子面域上。如图 2.16：河北工程技术学院毕业设计15图 2.16 场地布置2.3.6 漫游及渲染出图在 Revit 中将图导出，打开 Navisworks 把图导入，选中恰当的位置右击鼠标，视点，保存的视点，保存视点，继续选中下一个位置，右击鼠标，视点，保存的视点，保存视点，多选一些即可，右击空白部位，选中添加动画，按住键盘上 shift 键，依次选中所保存的视点拖入所添加的动画，在栏目栏中找到动画，调整合适的关键帧，播放即可。如图 2.17：图 2.17 漫游在 Revit 中，进入三维视图，点击“视

27、图渲染”，将质量设置为“最佳”，方案设置为“室外：仅日光”，日光设置为“来自右上角的日光”，背景样式设置为“天空：少河北工程技术学院毕业设计16云”，模糊度设置为“清晰”，然后，点击“渲染”。渲染完成后，点击“导出”，将导出格式设置为“JPG”。如图 2.18：图 2.18 渲染出图2.4 机电建模本工程给水管采用 PP-R 给水管，热熔连接，图中用 De(外径)表示，管道工程压力1.0MPa。PP-R 冷水管级别 S4，给水管材连接件等应符合生活饮用水卫生标准，不得选用已淘汰产品。蹲便器采用液压脚踏开关低水箱大便器。2.4.1 样板文件的选择及设置在 Revit 新建项目中选择“机械样板”，

28、在“视图用户界面”中勾选“属性面板”和“项目浏览器”，最后在右下角设置栏中，将视觉样式设置为“真实”，将详细程度设置为“精细”。如图 2.19：河北工程技术学院毕业设计17图 2.19 样板文件的选择及设置2.4.2 项目参数的设置首先进行项目参数的设置，点击选项卡中的“管理-项目参数”添加项目参数，在弹出“参数属性”页面中添加“专业”的参数数据，规程设置为公共，长度设置为文字，类别选择全部。如图 2.20：图 2.20 项目参数的设置河北工程技术学院毕业设计182.4.3 浏览器组织编辑在视图中新建对应的工程名称的视图。设置成组和排序，成组条件为专业，否则按子专业，排序方式为视图名称。如图

29、2.21：图 2.21 浏览器组织编辑2.4.4 规程与子规程的设置规程与子规程设置在机械规程中新建给水、排水和消防子规程，在“属性浏览器规程”选择机械，子规程手动输入“给水”，新建给水子规程，如上述所述依次然后输入新建“排水”和“消防”。如图 2.22：河北工程技术学院毕业设计19图 2.22 规程与子规程的设置2.4.5 标高的建立与复制根据 CAD 图纸建立标高，任意选择一个立面建立标高，选择“复制（多个）”命令，将标高向上复制，为标高重新进行命名。CAD 图纸中各层楼的层高均为 3.6 米；然后在“视图-平面视图”中选择新建楼层平面，为新建的视图选择多个标高。最后，在“项目浏览器楼层平

30、面”中就能选择各个视图进行模型的创建。如图 2.23：图 2.23 标高的复制河北工程技术学院毕业设计20把新建标高、全选移动到子规程排水中。在项目浏览器中复制排水标高，子规程选择给水。再复制一遍子规程选择消防。标高建立完成。如图 2.24：图 2.24 标高的建立2.4.6 系统的设置打开项目浏览器选择族，找到管道系统复制其中一个，命名为给水系统，打开类型属性颜色改为材质选择 PPR 管。然后根据图中进行绘制。排水和消防系统依次如上述进行建立，其中排水系统打开类型属性颜色改为黄色，材质选择 U-PVC 管，消防系统打开类型属性颜色改为红色，材质选择镀锌钢管。最后根据图中进行绘制。如图 2.2

31、5：河北工程技术学院毕业设计21图 2.25 系统的设置2.4.8 机电管道的绘制然后根据 CAD 图纸，在项目浏览器中设置管、管件材质及规格。导入 CAD 图纸，根据 CAD 图纸画出给水管道、排水管道、消防管道等。如图 2.26：图 2.26 机电管道的绘制河北工程技术学院毕业设计222.4.7 卫生器具的放置打开 revit 机电模型，在项目浏览器中选出要放置构件的楼层平面，如“一层排水系统”。在选项卡中选择“插入族”选择机电中的卫生器具。根据 CAD 图纸，选择器具的类型的放置的位置。如图 2.27：图 2.27 卫生器具的放置河北工程技术学院毕业设计23第三章 基于 BIM 技术的造

32、价管理应用3.1 优化模型及 GFC 文件转换3.1.1 Revit 优化模型及导出 GFC 文件在 Revit 中点击“广联达 BIM 算量模型检查”，点击“检查”，然后等待检查完毕，根据错误报表和图元 ID，在“管理按 ID 选择”中搜索选中错误图元，删除完全重合图元，调整错误图元标高、位置将错误图元优化。最后，在“广联达 BIM 算量导出 GFC”中选择全部楼层、全部构件，选择文件类型“GFC”，将文件导出。如图 3.1：图 3.1 优化及导出 GFC 文件3.1.2 GCL、GQI 优化模型及导入 GFC 文件在 GCL 中，点击“BIM 应用导入 Revit 交互文件单文件导入”，点

33、击对应的 GFC文件，选择导入全部楼层，全部构件，取消勾选“按 GCL 规则处理非法图元”，导入完成后，点击“汇总计算”，选择全部楼层，软件会因为图元冲突导致无法汇总计算，根据弹出的窗口，双击错误图元对其进行调整优化。将错误图元优化完成后，点击“文件合并图形（GCL）工程”将建筑结构图形合为一体，再次进行汇总计算。在 GQI 中，点击“BIM应用导入 Revit 交互文件单文件导入”，点击对应的 GFC 文件，选择导入全部楼层，全部构件，取消勾选“按 GQI 规则处理非法图元”，导入完成后，点击“汇总计算”，选择全部楼层，软件会因为图元冲突导致无法汇总计算，根据弹出的窗口，双击错误图元对其进行

34、调整优化。将错误图元优化完成后点击“文件合并图形（GCL）工程”将建筑结河北工程技术学院毕业设计24构图形合为一体，再次进行汇总计算。最后导出土建工程量表格及机电工程量表格。如图3.2：图 3.2 优化及导入 GFC、GQI 文件3.2 工程量汇总在 GCL 及 GQI 绘图界面中，点击“汇总计算”，选中所有楼层，勾选“保留未选楼层上次计算结果”和“使用多线程计算”，点击“确定”，等待汇总完成后，点击“报表预览”即可查看工程量。如表 3.1、表 3.2、表 3.3、表 3.4、设计依据及参考文献1 河北省工程建设造价管理总站.全国统一建筑装饰装修工程消耗量定额河北省消耗量定额M.北京:中国计划出版社,2008:13-49.2 河北省工程建设造价管理总站.全国统一建筑装饰装修工程消耗量定额河北省消耗量定额M.北京:中国计划出版社,2008:21-63.3 王景.BIM 技术推动管理升级J.中国建设信息化,2015,(22):42-43.4建筑施工手册编委会.建筑施工手册M.北京:中国建筑工业出版社,2016:47-76.