前言

BIM設計近些年越來越得到大家的認可，被廣泛應用在各行各業的工程設計中。AutodeskRevit是三維設計中用到的一款主流設計軟件，本文將AutodeskRevit與管道系統支吊架相結合，旨在探索如何在三維設計中制作、并使用管道支吊架。

AutodeskRevit是為建筑信息模型(Building In-formation Modeling，BIM)服務的綜合應用程序，包含適用于建筑設計、設備和結構工程及工程施工的各項功能。AutodeskRevit通過參數驅動模型即時呈現設計師的工作并提高設計精度；通過協同工作加強設備專業和建筑、結構專業間的信息溝通以減少沖突；通過模型分析支持節能設計；通過自動更新變更，減少整個項目設計的失誤，是BIM設計中的主流應用軟件，在民用及工業建筑設計中廣泛應用。

管道支吊架是除了管道、管件及管道附件之外的管道系統重要組成部分。工程上用來控制管道振動、限制管道位移、承擔管道重量并將其產生的動靜荷載傳導到構(建)筑物之上的各種裝置與組件都屬于管道支吊架的范疇。

在水泥工藝設計中，暖通動力管道需要沿著構(建)筑物敷設，在敷設過程中是離不開各種類型的管道支吊架的。暖通動力管道支吊架的主要作用是限制管道位移及承載管道荷載。在傳統的二維設計中，管道支吊架可以通過AutoCAD平面線條的組合在二維圖紙中示意出來，對于具體的型式及安裝方式方法，現場施工人員可以參考相關的支吊架標準圖集或者對應項目的管道支吊架大樣圖。而在三維設計中，所有的東西都需要在立體空間呈現出來，因此與二維設計相比，三維設計中支吊架需要具備以下特點：(1)三維設計的特點決定了支吊架的外形必須與現場實際安裝的管道支吊架相同；(2)設計中管道支吊架數量較多，所以必須易于布置；(3)三維設計要求能夠自動生成精確的支吊架材料量，因此管道支吊架的材料統計要求必須準確。

水泥工藝設計中涉及暖通動力管道較多，常見的管道有供暖供冷管道、壓縮空氣管道、柴油管道等，其中壓縮空氣管道是水泥廠必有的。民用工程設計中的構(建)筑物外形輪廓相對整齊規則，而水泥廠工藝設計中涉及到的窯尾預熱器、高大的料庫、物料輸送的廊道形狀比較復雜，工程設計有一定的獨特之處。本文根據水泥工藝設計自身特點，參考相關的支吊架圖集，以壓縮空氣管道系統為例，選取了幾種常用管道支吊架型式進行研究，見圖1～6。

根據前述用到管道支吊架幾種型式，繪制相應的管道支吊架族以備在管道三維設計中布置使用。下面以支架類型1為例說明支吊架族的繪制過程。

Revit族是某一類別中圖元的類，是根據參數(屬性)集的共用、使用上的相同和圖形表示的相似來對圖元進行分組。一個族中不同圖元的部分或全部屬性可能有不同的值，但屬性的設置是相同的。

“族”是Revit中使用的一個功能強大的概念，有助于更輕松地管理數據和進行修改。每個族圖元能夠在其內定義多種類型，根據族的創建者的設計，每種類型可以具有不同的尺寸、形狀、材質設置或其他參數變量。AutodeskRevit族類型可分為三種：系統族，標準構件族及內建族。

筆者將管道支吊架族定義為“構件族”中的管道附件族。創建族時，選擇的族樣板類型為“公制常規模型”，打開族樣板后，在軟件左上角設置“族類別和族參數”，族的類別和族參數的設置內容見圖7。

圖7 族類別和族參數

下一步是繪制支架族外形，并將相關尺寸外形參數化處理。

在繪制之前，首先介紹如下用到的幾個概念。

嵌套族：對于由多個零部件組成的構件族，可以通過多個子族嵌套生成新族。按此思路，筆者新建“膨脹螺栓”及“帶螺母的螺栓”兩個常規模型族，并將它們嵌套到支吊架族中作為支吊架的部件(通過“插入”菜單中的“載人族”可能做好的族載人)。

拉伸：是Revit族繪制中常用到的命令之一，它是通過拉伸二維形狀(輪廓)來創建三維形狀的。支吊架中用的角鋼、方形鋼板及管箍等部件，在常規模型族樣板中采用“拉伸”完成；

管道連接件：用于管道、管徑及用來傳輸流體的其他構件。支吊架族輪廓外形繪制完畢后，在管箍中心創建管道連接件，并關聯族參數，對于管道連接件需要關聯的主要參數為管道直徑／半徑，設置系統分類(需要與設計的管道系統一致)，筆者建立的壓縮空氣管道系統屬于Revit自帶系的“其他”分類。

參數化：在某個或多個參數變化時，其余全部或部分參數能夠隨著該參數的變化而變化，且符合實際樣本或實際工程的要求；在支吊架族中，要求其參數必須能夠隨著管道管徑／管道中心距離墻體的距離不同而變化。

共享參數：在Revit項目設計統計模型數據時，經常發現模型構建沒有我們需要統計的信息，那么我們可以通過在構件中添加共享參數，在項目中添加共享參數的方式增加構件的信息，這樣就可以將我們想要統計的信息提取出來。

支吊架族繪制的具體步驟如下：

(1)繪制“膨脹螺栓”及“帶螺母的螺栓”常規模型族；

(2)以“參照平面”交點為管道附件中心繪制管箍，并添加管道連接件；

(3)采用拉伸繪制支吊架中用到的型鋼及方鋼，并將型鋼端部與方鋼面鎖定；

(4)將“膨脹螺栓”及“帶螺母的螺栓”載人該族中，并將其與型鋼和方鋼鎖定；

(5)將支吊架各尺寸參數化并建立共享參數。共享參數設置的目的是為了將支吊架的信息統計出來，根據支吊架的類型建立的主要共享參數見圖8，繪制好的支吊架族見圖9。

按照上述步驟，筆者根據需要將其他幾種支吊架型式也繪制了出來，見圖10。

為檢驗所設計的管道支吊架族的使用效果，將制作好的支吊架族載人到提前建好的壓縮空氣管網項目中，找到菜單“系統”，在“衛浴和管道”單擊“管路附件”，在屬性欄中選擇已經載人的支吊架族。將支吊架族拖至需要布置支吊架管道位置，根據管道附件的性質，管道支吊架族能自動識別并根據管徑自適應插入到管道，支吊架此時變為與壓縮空氣管道系統同一個系統顏色。

管道支吊架的布置方式。對于管徑無變化的直管段進行批量布置，可以借助Revit自帶的陣列命令實現，其他情況下的管段則需要逐個進行布置。布置好管道支吊架后，針對支吊架材料量的統計，筆者通過Revit的明細表功能實現。明細表屬性“字段”見圖12。

根據需要通過明細表屬性的“過濾器”功能，可按照需要獲取不同類型的支吊架材料量明細表，測試項目中支吊架型式1的材料統計量見表1。

本文按照實際工程中用到的管道支吊架，建立了三維支吊架族，并將建立的幾種類型的族應用到測試項目中，繪制的支吊架族能夠滿足三維設計的要求，可以統計出詳細的材料表。三維支吊架與二維支吊架的相比具有如下優勢：

(1)立體形象。三維支吊架可以在三維模式下查看，能夠更加準確的表達支吊架具體位置，相比二維而言要真實形象。

(2)自動統計支吊架材料量。三維支吊架在管網系統中布置好后，通過設置項目樣板的明細表能夠快速的獲得支吊架材料的明細表，且該明細表的統計內容可以根據管網系統內支吊架的變化同步更新；而二維支吊架的統計需要逐個進行統計，支吊架個數變化，不能實現同步更新，且材料統計量相對于三維來講不夠準確。

作者：高強權，王團峰，謝煜芳，李兆爽

來源：《中國中材國際工程股份有限公司(南京)》

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