基于Revit的地铁车站小系统空间自动划分方法

基于 Revit的地铁车站小系统空间自动划分方法

张雪晴

中铁第四勘察设计院集团有限公司 城市轨道与地下工程设计研究院，湖北 武汉 430063

摘 要：随着BIM技术的发展，BIM技术不断被应用到BIM正向设计理念中，而且越来越多设计理念可以通过BIM技术实现智能化。本文从BIM正向设计，提高设计效率的角度出发，提出基于Revit的空间自动划分方法，在现有Revit软件上借助C#软件编程技术进行二次开发，实现Revit中地铁车站小系统空间自动划分。结果表明，本文所提出的方法具有正确性和可行性，为BIM技术在正向设计中的应用提供解决方案及借鉴成果。

关键词：车站小系统；BIM；二次开发；空间自动划分

0 引言

在设计中应用BIM技术是BIM全生命周期应用的源头，但目前限于BIM软件功能与地铁车站设计需求的不匹配，很难真正做到BIM正向设计。相比与传统二维设计，BIM模型中包含大量的设计信息例如房间名称、房间面积等，但限于设计人员掌握软件功能的程度参差不齐，当前BIM模型中的信息利用率较低；同时建筑方案存在多变性，下游专业需要随建筑方案变化重新进行设计，下游专业与上游专业由于模型信息未联动，形成“信息孤岛”，使得设计人员在设计、提资等方面进行重复工作，造成设计质量及设计效率低下。

基于地铁车站设计的特殊性和复杂性，在现有BIM软件功能的基础上，利用C#编程技术进行二次开发，实现地铁车站设备及管理用房通风空调系统（简称小系统）空间（房间）自动划分功能，为车站空调小系统后续BIM正向设计奠定基础，进一步提高正向设计效率。

1 地铁车站空调小系统概述

地铁车站中空调小系统：包含设备用房、人员管理用房、工具用房等系统，根据车站功能含有正常模式、夜间模式、备用空调模式等^[1-2]。根据地铁设备管理用房的工艺要求、使用时间和消防要求设置通风空调和防排烟系统。一般标准地下两层车站设备分为大端和小端，其中大端设置的小系统有：27℃设备房间空调系统，27℃管理用房空调系统，36℃设备房间空调系统和其他设备区通风排烟系统；设备小端设置的小系统有27℃设备房间空调系统，27℃管理用房空调系统及其他设备区通风排烟系统。

2、车站空调小系统空间自动划分方案

地铁车站空调小系统的设计流程如下图1所示，从图中可以看出空间自动划分是小系统BIM模型空调负荷计算或通风量计算的基础，是实现车站小系统BIM正向设计的重要环节。在现阶段空调BIM设计中，BIM模型空间的划分运用的是Revit软件中自带的分区功能开展正向设计，但因设计人员掌握程度不同，该功能利用率低，且易存在错漏现象。因此需要基于现有Revit功能，自动识别链接建筑模型中的房间名称或模型中的空间名称，将设备区房间自动划分到小系统空调的三类房间（27℃设备房间空调系统，27℃管理用房空调系统，36℃设备房间空调系统）及通风排烟系统类别中，提高BIM正向设计效率。

在BIM模型中，空调小系统模型通过链接建筑模型来获取建筑平面布置相关信息，空间是获取链接建筑模型房间的属性信息及房间边界进行复制从而获取空间的名称编号等相应属性，空间名称与房间名称一致。

图1空调小系统BIM正向设计流程

2.1系统分类空间自动划分思路^[3-7]

①根据链接模型的房间名称自动放置空间并复制对应的房间名称；

②根据封闭多边形房间的识别定位算法，可以获取空间在基于模型坐标系的定位图元构件元素对象及位置；

③使用坐标过滤，确定出车站模型中心点进而对空间区分A、B两端；

④使用空间过滤器SpaceSelectionFilter，过滤冗余元素，该类别属于快速过滤范围；将找到的空间元素分A、B端按通风系统、空调系统分类进行划分，预先设置出各系统分类房间的名称， FilterUtils.FilterElements函数将空间所对应的名称中的提取出来分类放置到不同系统中。

2.2自动复制链接模型房间

在新项目组中获取链接建筑模型的名称，对链接建筑房间和房间名称进行复制生成空间和空间名称，自动复制链接房间部分代码如下：

图2 自动复制链接模型房间

2.3 确定房间坐标位置

在项目中创建空间后对空间的中心坐标位置进行获取，对车站模型的中心点位置进行获取。若某一空间中心坐标点位置小于车站模型中心点位置，则将此空间划分为A端，反之，则将此房间划分为B端。

2.4 系统划分

在空间划分为A、B两端后，根据系统预设的房间名称与模型中获取的空间名称进行匹配，分别分组到27℃设备房间空调系统，27℃管理用房空调系统，36℃设备房间空调系统）及通风排烟系统中。核心代码如下：

图3系统划分部分代码

3应用案例

根据上文提出的空间自动划分方法，采用面向对象技术的C#语言，在Revit2018中进出测试。本次测试以某一标准地铁车站为例，建筑模型上已放置好房间并标记出房间名称。在新建暖通模型上点击自动生成空间创建空间后，并对房间进行自动分组，会生成如下图分组界面，与计算书进行对比，正确率可以达到100%。

图4 软件自动分组界面

表1 软件分组与计算表格对比（以小系统空调为例）

实际测试结果非常理想，程序最终能实现在较短时间内对模型的空间系统划分。且相对于手工进行空间划分，通过软件自动进行空间划分且能根据建筑方案变动随时进行空间划分调整，大大减少后期的修改工作，提高设计人员工作效率。

4 结论

本文主要结合Revit二次开发技术，重点研究了地铁车站小系统空间自动划分，得到以下结论：

1. 借助Revit API对地铁车站小系统空间自动划分，并以某标准站模型为例验证了软件代码的可行性及稳定性。在Revit生成插件，通过模型测试，可以验证车站空间自动划分方法较手动空间划分效率提升，智能化程度更强，从而大大促进地铁车站小系统正向设计效率及质量。

2. 本文研究的基础是标准化地铁车站的空间自动划分，后续将在标准地铁车站小系统模型自动创建，换乘站上进行深入研究，同时对地铁车站空调其他系统如水系统等进行开发，形成一套快速建模体系，实现空调系统建模的规范化标准化。

参考文献:

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[2] 潘华阳. 基于BIM地铁车站空调系统风量自动化计算方法［J］．铁路技术创新，2021(1) : 38-42.

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