现有结构的BIM：讨论

利用新建筑的建筑信息模型 （BIM） 很容易 - 您可以从一个全新、干净的文件开始，并且可以将您需要的所有内容精确地布置在应有的位置。但是，如果您正在进行增建、翻新或历史保护怎么办？对结构工程师来说，大多数重要的东西可能隐藏在现有的立面或饰面后面.然而，这种模式必须继续下去。幸运的是，你并不孤单！本文总结了由凯特·莫里卡尔（Kate Morrical）领导的2016年非盟拉斯维加斯圆桌讨论中提出的建议，想法和问题。

Kate Morrical谈到了在现有建筑中使用BIM的重要性。

免责声明：以下所有声明均反映与会者的经验。它们无意成为关于行业状况的概括性结论。

谁在那里？

在大约 28 名与会者中，我们主要是建筑人员，但结构、承包商和设施管理也有代表。

“现有BIM”对您意味着什么？

现有建筑物的工作可以采取多种形式。对于某些项目，您正在调整历史结构以提供现代功能。有时，它正在为新租户重新装修空间。或者，一旦新建筑完工，它就可以以设施管理的形式启动。我们的参与者在所有三种类型的工作中都有经验。

设定期望

所有人都同意，在项目开始时需要进行有意义的讨论，以确保所有参与者都了解任何模型的目标和局限性。

您应该对建筑物的多少进行建模？

对于结构，最初的思维方式是仅对该特定项目所需的内容进行建模。但是，如果其他学科的范围更广（例如，整个建筑物的MEP系统）并且结构不可用于协调，则可能会导致问题。或者，如果项目的范围在中途扩展，您必须返回并再次开始浏览原始文档。如果您能为此努力获得额外费用，那就太好了，但如果你不能，它通常会以自己的方式获得回报。如果您将来在同一栋建筑（例如，商场、办公楼或医疗机构）上工作，则尤其如此。然后，您已经预先加载了您的研究工作，不需要两次“动员”它。

对前一个声明的警告：我们没有很多MEP代表，假设MEP宁愿不对现有元素进行建模，直到知道新工作是否需要它们。

关于范围的旁注

您如何处理二级结构元件，如踢球器和角撑板？直接的反应是他们没有被建模。但是，如果它们对MEP协调至关重要呢？既然如此，那就早点提出吧！如果请求足够快地提出以包含这些元素，则团队成员可以对其进行计划。

谁想要BIM？

业主不一定要求BIM。通常，它是由设计团队的要求驱动的。如果团队成员尚未使用BIM，请尽您所能说服他们。如果每个人都在 3D 中，协调工作会更容易。

对于BIM来说，多小的项目太小了？很小！许多规模的项目都可以从BIM中受益，无论是在实际工作中还是在范围蔓延或前面提到的未来工作的情况下。

关于模型元素作者身份的评论

通常，建筑模型是第一个启动的模型。您的 MEP 和结构团队成员要求您尽早引入他们，以便他们可以根据自己的最佳实践对元素进行建模。如果每个学科的专家都做自己的建模，模型往往会变得更好。（我们将在激光扫描部分回到这一点。

应对不确定性

现有建筑总是存在一定程度的固有不确定性。对于结构和MEP尤其如此，其元素通常隐藏在建筑元素中。你是如何处理的？

管理不确定性是BIM对现有结构的最大挑战。

卢德、洛阿、洛克

开发级别 （LOD） 对现有元素没有用处。它们存在，所以根据定义它们是完全开发的。但这并不意味着我们对它们了如指掌。

精度级别 （LOA） 是由 USIBD 开发的一种量表，用于设置数据收集的准确性和基于收集的数据建模的元素。例如，可以进行激光扫描以满足LOA 20，并且基于它的元素可以满足LOA 30。

Silman正在使用我们称之为置信水平（LOC）的第三种方案。这是一个适应性强的量表，描述了你实际拥有多少关于给定元素的信息。例如，它使您能够对宽法兰截面进行建模，同时指示您不能绝对确定它是否代表真实的场条件。

在最简单的形式中，LOC 是一个数字：

• 0 — 基于现有文档或对称性假设
• 1 — 根据无损评估（雷达、热成像等）进行识别
• 2 — 现场验证（激光扫描或探头）

有人指出，“假定”和“基于现有文件”可以属于两个不同的级别。在这种情况下，刻度将从 0 变为 3。您还可以将方案扩展到多位数 - 大小，位置和材料 - 如果它对您的项目有意义。

与您的置信度相关，您应该在建模图元中包含多少细节？其中一些可能取决于您实际拥有的信息量，但请考虑历史窗口。宽度的八分之一英寸差异是否足以触发不同的窗口类型？

普遍的一致意见是，必须逐个项目确定精度水平。有些建筑物可能足够重要，可以模拟八英寸的差异。对于其他人来说，一英寸的公差可能就足够了。建筑物的年龄也与确定这一点有关。1980年代的建筑物需要与1880年代的建筑物区别对待。

我们一致认为，是的，您应该合理化您的现场测量！（我们的设施经理希望对所有内容进行更精确的建模，但承认这意味着我们永远无法完成任何工作。给出的一个例子是一面长墙，显然是一次拍摄的，但用 30 种不同的类型建模，以表示厚度的微小变化。这对模型的目标没有帮助。历史保护项目可以为使用这种超精度提供论据，但对于大多数工作来说，这不是必需的。

两个问题可能有助于构建这些讨论：

• • 您是在重新创建设计意图，还是记录实际的现有条件？
• • 微小变化有多重要？例如，考虑现有墙。您是重新粉刷它，还是添加自定义案例？这两项任务的精度要求可能差异很大。

回到第一个主题，这是每个项目开始时要讨论的内容。引用我们的一位与会者的话，“以终为始”。

现有文档

我们都希望拥有现有的文档，但即使我们得到它们，它们也并不总是完整、清晰或准确的。对于一些旧建筑，技术的发展速度快于建筑，因此系统可能会因建筑物的占地面积或楼层而异。（有任何对称性的假设。

大部分房间仍然喜欢从现有文档开始模型，只是为了开始一些具有一定程度权限的东西。但借用一句名言，“信任但要验证”。

激光扫描

房间里有几个人有自己的激光扫描仪，但大多数人仍然外包。几乎每个人都对外包创建的模型至少有一个问题。这似乎是“让专业人士做他们最擅长的事情”的另一个领域。测量员是伟大的扫描仪。建筑师/工程师是伟大的建模者。不要害怕发挥每个人优势的分工。

在设计过程中，我们有几种不同的方法来使用点云：

1. 1. 扫描覆盖在模型上 - 模型是基于现有文档创建的 - 仅用于验证。
2. 2. 扫描是模型的起点。
   
   • 一个。有时作为“初始可交付成果”移交给设计团队并用作新文档的基础。
   •  
3. 3. 扫描是最终文档的一部分。
   
   • 一个。这是针对工厂和工厂的，特别是为了显示与现有元素的联系。
   • b.分辨率可以调整以提供“线条”的外观，或补充照片。

与许多事情一样，没有一个正确的答案。

扫描的未来

请求：能够在云中选择一组点并说“这些点代表一面墙”，然后能够为这组点指定材质和几何属性。它基本上会绕过对可能不精确的实体表示进行建模的中间步骤。

我们听说英国正在进行一个研究项目，该项目将能够使用激光扫描来识别扫描元素的材料，以及其位置和颜色。这项技术可能还需要几年时间才能商业化，但它可能非常有趣！

有用的合约语言

如果您正在编写激光扫描和/或基于激光扫描建模的 RFP 或合同，请考虑以下事项。

• • 你想从项目中得到什么？2D 施工图，还是智能 3D 模型？
• • 元素是平/直的有多重要？这是设计意图模型还是现场条件模型？
• • 对于设计意图模型，Silman发现这种语言很有用：“具有正交设计意图的元素应正交建模。
• • 这意味着：墙壁是直的，地板是平的，柱子是垂直的，角是直角的。
• • 是的，这引发了对公差的讨论。但如果你不说，你最终可能会得到 89.5 度的角落。如果有些元素需要知道它们与正交的偏差（例如，弓形墙），您可以考虑它们。
• • 你对就地家庭还好吗？或者您是否需要尽可能使用系统和组件系列？如果是后者，请考虑将其包含在合同中。

词汇表：注册

注册是将多个点云链接在一起的过程。它应该包含在任何合格的扫描仪的基本费用中。公差可能是一个讨论项目，但执行不是。测量员通常具有设置控制点的专业知识，以确保链接的模型符合现场条件。（如果没有，您可能会得到一个地面高程偏差为 36 英寸的点云，而不是实际的 6 英寸变化。如果您的扫描显示墙壁是弯曲的，而实际的场条件是直的......您需要一个更好的扫描伙伴。

词汇表：后处理

在激光扫描的背景下，“后处理”是指清理云数据。扫描公司可能会被要求从扫描中移除移动物体（人、汽车），或纠正激光从反射表面反弹造成的伪影。这可能是一项昂贵的工作，但如果要求足够早地明确，可以在现场进行规划（即，提前让人们离开扫描区域），也可以得到改善。

摄影 测量

在某些情况下，摄影测量法被用于补充激光扫描数据，例如从地板上看不到的高平面。在一个实例中，扫描用于记录铁路站点，而无需关闭火车。

数据。。。还是信息？

正如一些人指出的那样，点云和有用数据之间经常存在脱节。在数据成为有用的信息之前，必须对其进行解释和分析。将原始数据转换为模型仍然需要人工交互。

相位图形

Revit 用于控制相位图形的内置工具很有效，但它是一种非常生硬的工具。除非将其与滤镜或其他替代组合在一起，否则所有现有元素都使用相同的线条粗细和填充图案。过滤器的最大问题是不能使用“阶段状态”，甚至不能使用“阶段创建”和“阶段拆除”作为筛选条件。尽管您可以设置自定义参数来包含此信息，但您甚至可以使用 Dynamo 自动填充它们。如果要提高效率，在 Revit 的功能范围内工作可能需要调整公司的图形标准。

旁注

请记住，Revit 阶段和施工阶段之间存在差异。并非所有施工阶段都需要 Revit 阶段。对于现有建筑，这通常意味着将所有现有条件集中到一个“发现”阶段。如果要调整任何相位名称或相位过滤器名称和设置，请务必与设计团队的其他成员进行协调。通过链接文件的相位映射可以适应阶段名称的差异，但如果要使用相位过滤器名称来控制链接模型，则必须匹配它们。

您需要拆除阶段吗？

大多数情况下，您不需要单独的阶段来显示拆除。一位与会者指出了一个例外情况：石棉的减少可能需要一个单独的阶段，以便将其排除在常规拆除计划之外。说到这里...

破坏

如果要拆除一个元素，是否需要对其进行建模？这要看情况。（eBIM可以把我们都变成律师。

您是否正在对现有结构进行评估或评估？

• • 是：您可能希望对演示进行建模。
• • 否：质量/固体/填充区域也可能同样有效

您是否将模型交给承包商？

• • 是的：他们可能会喜欢更完整的模型
• • 不：只需将范围放在那里即可。

与许多其他观点一样，这又回到了关于工作范围和模型范围的讨论。

如果要拆除元素的一部分怎么办？尽最大努力准确地表达事物。您有多种切割孔或分割元素的选项。它们各有利弊。

1. 轴元件仅支持一个方向的相位。“现有”竖井可以拆除并用新板填充。但是，即使竖井的“相创建”属性设置为稍后的相，“新”竖井也会切割现有板坯。

如果您有以下情况，请使用轴：

1. 1. 新建筑
2. 2. 现有开口

如果您有以下情况，请勿使用轴：

1. 1. 现有建筑的新开口。
2. 2. 空隙可以托管在元素上，也可以托管在平面上。如果它承载到元素，则边缘将垂直于切割曲面。如果它承载到平面，则切割边将垂直于平面。
3. 3. 空隙遵循“相创建/相凹陷”，但您可能需要做一些工作才能使边缘显示在计划中。
4. 4. 我建议为矩形和圆形空隙创建标准族。如果需要其他形状，可以使用多个空隙或创建就地元素。
5. 5.您可以将这些构建到您的虚空家族中。部件服从阶段，但它们的行为方式与其父元素不同。使用这些要格外小心。在我们的讨论中，它们不是一个受欢迎的选择。

我们将留下最后的建议：如果您使用 Navisworks 进行协调，在新元素和拆除元素之间运行冲突检测可以为您提供一些有用的信息。

Kate Morrical是结构工程公司Silman的数字设计经理。她负责协调设计过程中使用的软件的程序和标准，无论是CAD，建筑信息模型（BIM）还是设计/分析程序。