夏強(qiáng)強(qiáng) 韋芳 李園民 吳冬國(guó) 吳加才

摘要：三維模型和動(dòng)畫渲染視頻的建設(shè)是建筑虛擬仿真的必要手段，但在建筑模型構(gòu)建中會(huì)出現(xiàn)許多軟件運(yùn)行機(jī)制和模型構(gòu)建難點(diǎn)，而這些難點(diǎn)恰恰影響著虛擬建筑物構(gòu)建，在已構(gòu)建的模型基礎(chǔ)上完成消防安全逃生設(shè)計(jì)。本文將通過分析Revit建模中的問題，從而找出如何解決建模建設(shè)中的技術(shù)難點(diǎn)和設(shè)計(jì)安全逃生方案。

關(guān)鍵詞：消防站;建筑模型;漫游;安全逃生

近些年，建筑行業(yè)逐漸形成了以3D信息化技術(shù)為基礎(chǔ)，形成建筑項(xiàng)目全生命周期信息的及時(shí)更新和共享。擬建建筑物三維化和動(dòng)畫仿真過程在現(xiàn)代工程項(xiàng)目建設(shè)中的作用日益增強(qiáng)。如何解決2D圖紙帶來的成本高、工期長(zhǎng)等問題，如何解決2D圖紙對(duì)于非專業(yè)技術(shù)人員（建設(shè)單位）的施工監(jiān)督帶來巨大的考驗(yàn)問題，Revit軟件以及其中的動(dòng)畫漫游功能就針對(duì)這些問題提供了一些行之有效的解決方案，通過建立3D模型和進(jìn)行動(dòng)畫漫游，可以使原本的2D圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暬?D模型，有效協(xié)助各參與方對(duì)工程項(xiàng)目的直觀審視。

一、動(dòng)畫漫游的基本概念

Revit模型動(dòng)畫漫游是以建筑模型為基礎(chǔ)，利用3D漫游功能對(duì)建筑模型實(shí)現(xiàn)空間的轉(zhuǎn)換和虛擬仿真的初步顯示。BIM虛擬仿真漫游動(dòng)畫的路徑功能，在建筑方案設(shè)計(jì)、消防逃生、3D建筑展示等方面最有重要的功能。

目前，動(dòng)畫漫游具有兩個(gè)重要方面的應(yīng)用。首先，動(dòng)畫漫游路徑在安全逃生模擬方案設(shè)計(jì)上的運(yùn)用初步成熟，可以在有計(jì)劃的步驟下完成空間展示，對(duì)于消防與地震方案設(shè)計(jì)的仿真演練可以達(dá)到虛擬現(xiàn)實(shí)的意義。其次，建筑模型動(dòng)畫漫游功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于建模死角的差異化修正，從而建筑模型死角會(huì)影響后期模型在其他方面應(yīng)用的效率。

二、存在的問題及對(duì)策

（一）建模中出現(xiàn)的材質(zhì)顏色問題及對(duì)策

Revit建模軟件在識(shí)別墻體模型顏色時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)同名材質(zhì)、相同顏色的問題，導(dǎo)致無法區(qū)別墻體和樓板顏色，或者同類別墻體需要在不同樓層顯示不同材質(zhì)顏色。

對(duì)于這一些問題需要采用復(fù)制功能和新建不同樓層和不同類別材質(zhì)功能來解決。比如當(dāng)?shù)谝粚訅w建模時(shí)候需要命名為混凝土砌塊紅色材質(zhì)一層，第二層需要使用不同材質(zhì)顏色時(shí)候，那么就要重新新建材質(zhì)來區(qū)分第一、第二層。

（二）構(gòu)件族的選擇問題及對(duì)策

在進(jìn)行建筑模型構(gòu)件過程中，隨著建筑設(shè)計(jì)不斷復(fù)雜化，隨之而來的就是建模中復(fù)雜門窗、特殊構(gòu)件也變得更多，增加了建模的困難。

通過裝了插件來滿足特殊要求的門窗，及其他模型族的要求，插件為族庫大師，它是一款相對(duì)比較好用并且大多數(shù)族都免費(fèi)的族庫軟件，特別是在安裝門、窗、模型內(nèi)部物體的作用。

（三）CAD圖紙加密后無法完全顯示的問題及對(duì)策

在設(shè)計(jì)圖紙時(shí)對(duì)于圖紙的加密這是不可缺少的，也是保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的方式。但由于設(shè)計(jì)圖紙加密原因從而導(dǎo)致圖紙缺失，則會(huì)增加建模的難度。

針對(duì)缺圖的解決方案：

1.如果能在部分線條和構(gòu)件缺少時(shí)，根據(jù)圖紙的尺寸標(biāo)注和線框，就可以解決相關(guān)部分建模。

2.如果圖紙的缺失工程量不太大，可以根據(jù)CAD快速看圖結(jié)合CAD軟件完成二維圖紙缺失部分。

3.如果圖紙缺失工程量太大，也可以使用天正建筑插件下載完成圖紙的完整。如果工程量不太大，可采取補(bǔ)充圖紙和利用尺寸標(biāo)注建模相結(jié)合的方式，會(huì)大大的提高建筑模型的構(gòu)建速度。

（四）構(gòu)件在建模中進(jìn)度安排問題及對(duì)策

建筑構(gòu)件在模型的構(gòu)建中的先后順序也是需要注意的?；镜慕２襟E如果出現(xiàn)順序改變，那么就會(huì)出現(xiàn)顯示重疊、無法附著、連接中斷、洞口堵塞等問題。如樓梯和樓板會(huì)出現(xiàn)重疊，建筑樓梯在樓板后完成，樓梯的洞口將會(huì)被樓板堵塞，無法完成模型的上下樓層的銜接。

可采用柱子、墻體、門窗、樓梯、樓板、屋頂、散水、建筑內(nèi)部族安放的順序完成建模。

三、消防安全逃生動(dòng)畫模擬展示

建筑模型動(dòng)畫漫游主要是已完成的建筑模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)漫游，更加了解防火安全逃生、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫展示等。利用不同樓層的動(dòng)畫漫游，設(shè)計(jì)建筑安全逃生方案，完成消防站工程的火災(zāi)逃生方案。下面以上海市六灶消防站工程為例，詳細(xì)介紹逃生方案模擬。

消防安全逃生動(dòng)畫模擬的主要功能是火災(zāi)前現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)原和火災(zāi)過程中的虛擬仿真重現(xiàn)功能，從而在消防方案設(shè)計(jì)中提供解決思路。消防安全逃生模擬是建立在以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的三維模型構(gòu)建，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的消防通道、家電用具等進(jìn)行三維建模，然后通過對(duì)模型的控制，制作安全逃生動(dòng)畫。

消防安全逃生主要運(yùn)用Revit中的漫游功能完成，在建筑漫游中Revit表現(xiàn)的不太突出。但是能夠滿足完成安全逃生方案設(shè)計(jì)，更加突出方案設(shè)計(jì)，為后期消防人員提供逃生依據(jù)。利用漫游完成功能完成一層、二層、三層的建筑動(dòng)畫漫游，系統(tǒng)的總結(jié)建筑模型漫游中的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)理念，完成安全逃生漫游。

（一）建筑模型平面的3D漫游展示

一層平面內(nèi)部主要是消防車庫、檢修地溝、餐廳、廚房等主要構(gòu)件。在一層Revit模型中完成建筑3D漫游展示。對(duì)一層結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)部動(dòng)畫漫游，可以為接下來消防安全逃生設(shè)計(jì)提供思路和提前預(yù)知障礙物進(jìn)行躲避。

二、三層平面建筑動(dòng)畫漫游主要是消防備勤房間設(shè)施和培訓(xùn)室等。故在設(shè)計(jì)安全逃生的時(shí)候需要考慮不同位置和功能房間的區(qū)別，如人員被服間必須進(jìn)行消防安全逃生設(shè)計(jì)。

（二）火災(zāi)安全逃生動(dòng)畫模擬方案

關(guān)于火災(zāi)安全逃生動(dòng)畫模擬準(zhǔn)備了一個(gè)是走樓梯原則，另一個(gè)方式則是利用樓梯和陽臺(tái)結(jié)合的逃生方案。

由于消防站執(zhí)勤樓的建筑高度是15.85m，不算太高，所以相對(duì)來說設(shè)計(jì)消防逃生方案比較容易。在三層的模型中有一個(gè)房間很特別，它是被裝營(yíng)具房，需要注意的是這個(gè)房間容易失火，故在此房間的右側(cè)有一樓梯通道，可以進(jìn)入二層平面，到二層平面有三種處置方式，首先可以繼續(xù)從這個(gè)樓梯往下完成火災(zāi)逃生，其次如果二樓火災(zāi)比較嚴(yán)重?zé)o法繼續(xù)下樓，可以從二樓的速降滑梯完成逃生，最后如果兩種都不可以實(shí)現(xiàn)，我們可以從二樓陽臺(tái)跳出，因?yàn)楸旧矶堑慕ㄖ苍?.3m的位置。故對(duì)于被裝營(yíng)具房的逃生方案做了詳細(xì)解決。

對(duì)于訓(xùn)練塔的逃生安全方案，由于訓(xùn)練塔的高度比較高，如果頂層發(fā)生火災(zāi)，很難完成安全逃生，只能從樓梯完成安全逃生，也可以從頂樓來到三樓，從建筑陽臺(tái)完成安全逃生。

由于這是消防站工程，所以存在了很多的消防安全攀爬梯，在訓(xùn)練塔上的內(nèi)部有一個(gè)速降空間，在外部有一個(gè)攀爬梯。執(zhí)勤樓的中間部位存在3層速降滑梯。故在設(shè)計(jì)中考慮到了普通人完成安全逃生。

四、結(jié)語

利用Revit的動(dòng)畫漫游功能，完成火災(zāi)安全逃生方案的設(shè)計(jì)。本文系統(tǒng)地介紹了執(zhí)勤樓、訓(xùn)練塔的火災(zāi)逃生的各種可能性，重點(diǎn)完成三樓發(fā)生火災(zāi)的動(dòng)畫漫游方案和訓(xùn)練塔頂層的安全逃生動(dòng)畫。從建筑物的一層、二層、三層的3D漫游展示，對(duì)整個(gè)樓層的漫游有了詳細(xì)的了解，在3個(gè)漫游的基礎(chǔ)之上思考怎樣完成安全逃生，最后利用構(gòu)思方案完成火災(zāi)動(dòng)畫逃生漫游。通過此次設(shè)計(jì)知曉了動(dòng)畫漫游最大的意義就是在于它改變了在傳統(tǒng)施工時(shí)候只能參照平面圖紙參數(shù)的情況，通過動(dòng)畫漫游給人直觀和更加多樣的視角，能演示預(yù)期的設(shè)計(jì)效果對(duì)資源控制和安全設(shè)計(jì)都有很大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李艷妮. 基于BIM的建筑結(jié)構(gòu)模型的研究[D].西安建筑科技大學(xué)，2012.

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作者簡(jiǎn)介：

夏強(qiáng)強(qiáng)（1999—）男，漢族，安徽阜南人，現(xiàn)為常熟理工學(xué)院本科工程管理專業(yè)在讀學(xué)生，研究方向?yàn)槭姓こ獭?/p>

韋芳（通訊作者）（1979—），女，漢族，江蘇常熟人，華東理工大學(xué)碩士，現(xiàn)為常熟理工學(xué)院講師，主要從事建設(shè)項(xiàng)目管理、工程造價(jià)方面的研究。