Research on Parametric Modeling of Revit's Light Steel Keel Composite Wall
潘益军 PAN Yi-jun
（浙江广厦建设职业技术学院，东阳 322100）
（Zhejiang Guangsha Construction Vocational and Technical College，Dongyang 322100，China）
摘要：随着我国经济的不断发展，我国建筑行业得到了有力的促进。在目前的建筑行业当中，轻钢龙骨结构体系是一种节能环保，并且施工效率比较高的结构形式，前阶段广泛应用在住宅建筑当中。但是，由于建筑工程具有一定的复杂性，相关工作人员在实际工作当中会遇到很多的困难，而本篇文章通过研究的基于Revit插件程序开发设计流程，发现这种设计方式可以大大节省轻钢龙骨结构建模过程的检测错误率，让设计人员更加专注于建筑本身功能和结构性能。希望相关专业认识可以一起探讨学习。
Abstract: With the continuous development of China's economy, China's construction industry has been strongly promoted. In the current construction industry, the light steel keel structural system is a structural form with high energy saving and environmental protection, and the construction efficiency is relatively high. So it has been widely used in residential buildings. However, due to the complexity of the construction project, the relevant staff will encounter many difficulties in the actual work. In this article, through the research of the Revit-based plug-in program development design process, it is found that this design method can greatly reduce the detection error rate of the light steel keel structure modeling process, allowing designers to focus more on the function and structural performance of the building itself. It is hoped that relevant professional knowledge can be discussed together.
关键词：轻钢龙骨结构；Revit；二次开发；参数化
Key words: light steel keel structure；Revit；secondary development；parameterization
中图分类号：TP317.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）01-0099-04
1 轻钢龙骨复合墙参数化的建模要求
本篇文章所研究的冷弯薄壁型钢房屋建筑结构体系指的是首先将冷弯薄壁型钢构件进行链接形成轻钢骨架，链接工具主要是自攻螺钉，然后将建筑板材覆盖到轻钢骨架中，最终形成板材的主体结构，这种结构和传统的结构体系相比，具有良好的抗震性，除此之外，还有用钢量少、预制装配化程度高、施工周期短、钢材可回收利用等特点，十分适合我国现阶段的工业生产。目前我国不断更新建工业化的相关政策，使得工业化建设的市场行政力度变高，轻钢龙骨体系下的工业化住宅建设已经成为了我国现阶段的最接近制造产业生产方式的建筑之一。
建筑信息模型指的是对建筑物理和功能的数字化表达，通过使用各种新型的信息化手段促进我国建筑业走向可持续发展，本篇文章所研究的Revit作为现阶段的建筑方面的主要软件，在民用的建筑应用当中，处于主导的地位。这种新型的建筑方式通过模块化和参数化的设计理念，全面的建筑信息和友好的操作界面十分符合现阶段我国建筑工业化的发展需求。
轻钢龙骨复合体墙体在现在的住宅体系当中应用比较广泛，作为住宅外墙得到建筑行业的喜爱，并且，近些年来，轻钢龙骨复合墙体以它本身具有的诸多优势不仅仅在西方发达国家的住宅应用逐年上升，在我国的住宅应用当中也越来越普及，但是目前由于我国轻钢龙骨复合墙的应用和发展水平与外国相比还有较大的差距，其中与之配套的各种系统中还存在着许多的技术问题，因此，如何提高轻钢龙骨复合体的关键性技术是我国目前建筑企业重点关注的问题之一。
1.1 轻钢龙骨复合墙组成 在我国城镇住宅建设发展十分迅速，居住区的规划设计水平和工程质量也有着较大的提高，但是在我国住宅建设持续快速的发展之下，传统的建筑模式已经不能满足现阶段的社会发展需求，因此我国近些年来引进了轻钢龙骨复合墙体这一种建筑模式，但是这种建筑模式先广泛应用在西方国家，我国的发展程度还比较低，因此本篇文章通过讨论Revit参数化建模研究，对基本的问题进行了改善。
这种复合墙的组成主要是以低层冷弯薄壁型钢建筑作为主要墙体，然后有冷弯薄壁型钢骨架和墙体结构板面通过螺钉连接组成复合体，除此之外，钢骨架主要由立柱、撑杆、结构板面等物体组成。如果不是承重墙，那么不可以在墙面上设置支撑和撑杆，若墙体包含洞口，那么就需要在这个洞口上面有设置过梁在洞口的两边设置洞口柱。
1.2 轻钢龙骨复合墙的整体构造 首先从轻钢龙骨复合墙立柱构造来看，该立柱主要采用c型卷边冷弯槽钢构件，两个立柱的间距一般在400mm到600mm之间，在立柱的洞口处需要对立柱进行加固设置，保障建筑的安全性。
从轻钢龙骨复合墙的导梁构造来看，顶导梁和底导梁一般采用u型冷弯槽钢构件，并且构件的壁厚不小于立柱的壁厚。从撑杆构造来看，在该复合墙设计过程当中，主要在立柱之间采用刚性支撑，在冷弯槽钢构件使用u型构件做为主要支撑方法，保证支撑的效果。除此之外，支撑的垂直间距可以通过实际参数进行控制。对于过梁构造来说过梁构造当中主要包括上下两根u型冷弯槽钢构件，还有左右两根c型冷弯槽钢构件，这种共建方式在很大程度上增加了建筑的安全性。最后，从该复合墙面结构板和螺钉构造来看，该建筑会在结构板左右边缘搭接在竖向立柱上，上下边缘搭接在导梁或者是立柱间的钢性支撑面上，结构板面和立柱连接间的螺钉间距不能大于300mm。
1.3 复杂轻钢龙骨复合墙
以上介绍的是一般轻钢龙骨墙体的组成和各部分构件的实际要求，在实际的建筑过程当中，由于受到多种因素的影响，需要考虑更加复杂的情况，如果遇到不规则轮廓的墙体或者是弧形墙体时需要采用复杂轻钢龙骨复合墙，如图2所示。
2 轻钢龙骨复合墙参数变化建模插件实现流程
2.1 龙骨族的创建 轻钢龙骨复合墙体的龙骨族主要包含龙骨柱和龙骨梁，龙骨柱主要有c型卷边薄壁钢槽，龙骨梁主要分为几型卷边薄壁钢槽和u型薄壁钢槽两种。
2.2 插件界面设计 在插件界面使用创建过程当中主要有以下几个步骤：首先是对轻钢龙骨复合墙艺参数化设计功能进行调查并且明确该参数的功能，随后进行参数化龙骨族的创建，创建过程包括立柱导梁，过梁和支撑等。然后再对龙骨复合墙体的插件进行界面的设计，在设计过程当中一定要符合实际，利用先进的设计技术，完善插件界面。在选择墙体的过程当中，一定要使用精密的仪器对墙体几何信息进行完善，最后进行立柱创建导梁，过梁和支撑的创建以及结构板的创建，在立柱创建工作当中一定要包括洞口处和墙相交处立柱的加强。
在完成相关创建工作之后，相关工作人员一定区分各个立柱类型，然后判断各种创建结果是否为刚性支撑的间距，部分参数通过计算机程序直接获取信息模型，比如导梁类型会根据立柱类型进行匹配等。
2.3 获取墙体的几何信息 本篇文章研究插件当中获取的墙体信息，主要有墙体的定位线以及墙体的轮廓线，通过分析获取的信息对墙体的整体情况有一个大致的了解。在研究过程当中，应该首先考虑墙体的相交信息，位于该墙体相交的有哪几面墙，在哪个地方相交以及相交的形式。
2.4 创建立柱 相关工作人员在进行立柱的创造工作之前，首先应该处理墙体的轮廓线，将轮廓线拆分为外轮廓和内轮廓两个部分。在处理外部轮廓线时，应该根据龙骨间的距离进行立柱的实际布置，上下分别要与外部轮廓线相交，如果遇到内部轮廓那么应该将其截断。在处理内部轮廓线时应该根据轮廓的宽度进行洞口立柱的布置。如果墙体与其他墙体相交那么应该在相交的部位对立柱进行加强。
2.5 创建导梁，过梁和支撑 在导梁过梁和支撑部件的创造工作当中，应该根据外部轮廓的顶部和底部的轮廓线创建顶部和底部的导梁，如果轮廓线是不规则的形状，那么应该分阶段的对导梁进行创建，在内部轮廓点不创建过梁，并且在立柱间创建刚性的支撑，如果遇到洞口那么不创建。
2.6 创建结构板和螺钉 在结构板的创建过程当中，应该使用强类型来进行创建，左右边缘应该搭接在立柱上。上，下边缘搭接在刚性支撑或者是导梁上。在螺钉的创建过程当中应该使用嵌套族在龙骨柱上进行创建，这种创建方法可以保证复合墙整体的完整性，又不会使得模型过于复杂，方便用户使用。
3 轻钢龙骨复合墙参数化建模分析
3.1 轻钢龙骨复合墙参数化建模实例 如图3所示，是一栋别墅的墙体，相关工作人员选择所有墙体之后点击生成龙骨按钮，可以弹出如下界面。
3.2 轻钢龙骨复合墙体节能设计方法 轻钢龙骨住宅体系是现阶段具有广阔发展前景的重要建筑形式之一，这种建筑模式不仅仅有高强度、重量轻、韧性好等优点，而且增加了建筑的使用面积。在一定程度上节约了粘土的资源，是一种十分节能并环保的建筑方式。本篇文章所研究的轻钢龙骨复合墙体主要有轻钢龙骨，内外墙板等材料复合组成的，在龙骨立柱的两侧采用定向刨花板或者是木纤维板做外墙板，采用纸面石膏板做内墙板，墙板和龙骨之间用岩棉进行填充，保证了复合墙体的保温性能，由此可以看出，轻钢龙骨复合墙的保温性能和普通的粘土砖住宅相比并不逊色，并且更符合我国现阶段建设经济循环节约型、环境友好型社会。但是，由于轻钢龙骨和岩棉构成的墙体的材质不是均质的，这就会导致建筑材料热特性高度并非连续，大大增加了热流率，这在一定程度上会增加建筑的能耗，尤其会使得围护结构内表面的温度分布很不均匀。由于现阶段轻钢龙骨复合墙体存在这样的弊端，就会使得这种建筑方式不可以直接用于我国寒冷地区。
我们通过分析其他发达国家寒冷地区的工程实践可以得出一般比较常用的轻钢龙骨复合墙体节能设计主要有两种，一种是在原轻钢龙骨复合墙体外墙板的外侧粘贴上聚苯乙烯等隔绝热能的板材，这样可以促进整个墙体形成外保温体系。虽然这种方法经过一系列的实践证明发现，对于墙面的实际应用十分有利，但是由于外保温体系的加工工艺比较复杂，同时也会增加企业的投入成本，使得墙体的整体不够经济。对于北欧和北美等寒冷地区国家进行分析研究，我们发现他们使用的是清高龙骨复合墙体以腹板开口C型轻钢龙骨为主，这种轻钢龙骨可以明显增加墙体的导热路径，降低轻钢龙骨复合墙体局部热桥效应。
3.3 提高我国建筑企业发展的措施
进行工程造价的控制。在土地工程建设中普遍存在着投资膨胀的问题。在建设前期缺乏确定工程造价的依据，这样使得工程造价越来越高，而管理者往往忽视施工前期的管理工作，使得这一现象越来越严重。首先来说，施工现场的签证管理较为混乱，一些监理工程师的业务技能较差。对于施工合同、预算和相关规定不熟悉，不应该签证的项目存在着盲目签证的现象，这样一来，就会给造价的管理工作带来麻烦。其次，在工程项目阶段编制的工作中，定额换算不合理或者高估冒算现象普遍存在。这些情况都会给竣工结算带来一定的困难，也会加大工程造价管理的难度。要想实现建筑工程造价的有效控制，就必须利用手段或者方法将工程造价控制在一个合理的预算之内，在此之前就要对建设的方案进行最大限度的优化。那么我们应该如何有效地控制造价呢？主要是从以下两方面内容做起。一是将造价控制的重点放在工程设计阶段，在工程设计初期需要对工程的整体费用有一个大概的预算，一个周期内的工程建设全部费用包括工程造价、工程交付后使用的日常开支消费和项目到最后使用的报废拆除费等。二是要进行工程造价的主动控制，造价工程师需要对建筑初期施工周期和工程造价等方面进行控制。因此，就需要工程师对工程造价进行主动的干预，将重点放在控制上面。同时还要综合客户要求和工程建设客观条件，加以实施一些经济手段，做到综合测评对比以及经济分析，尽可能的将工程造价的观念贯彻到每个工程的实施当中去。以此来完成造价工程师对造价工程的有效控制，实现建设方案最大限度的优化。
引用新技术，提高产品质量。由于轻钢龙骨对人类建筑行业起着很大的作用，所以国家要高度重视各种新型建筑技术的发展，国家要成立专业的科学技术研发团队，并且对团队进行着重的培养，要让他们掌握过硬的基础知识，这对于他们投入各种建筑技术研发立下了安全的保障，可以保证他们有条不紊地进行科技研发，让轻钢龙骨的作用发挥到极致，所以国家要不断地投入到科技研发中，并且适时地给予资金补贴，保证他们的研发方案可以有条不紊的进行，这对于建筑技术的创新和研发立下了坚实的后盾，这些科研开发团队的成员必须各司其职，坚守在自己的工作岗位上，保证不出现各种各样的低级错误，要投身于科研事业中来，不要有任何其他的杂念。所以国家一定要重视对于建筑相关技术的深入研究和开发工作，这对于我国建筑业今后的发展市场前景起到了很大的促进作用，并且新品种的研发可以提高建筑产品的质量，促进国家建筑行业的发展。
减少资源浪费，提高工作人员素养。有关的工作人员技术水平不过关。在建筑相关技术的研发过程中，相关的科学技术人员扮演着极其重要的角色，因为他们是这项工作的实际操作者，如果相关的科学技术人员并没有过硬的知识本领，那么就造成了极大的安全隐患，容易造成各种各样的事故，后果将不堪设想。所以企业在挑选建筑行业的工作人员时，要经过层层选拔，设立专门的选拔工作小组，旨在为企业挑选出拥有专业的知识的工作人员，这是对这项工作的负责任的体现，也是对企业项目的负责任的表现。由此可见，绝不允许有技术水平不过关的工作人员在技术研发小组混水摸鱼，相关建筑企业一定要重视对于工作人员的选拔。在挑选了拥有一定的专业相关知识的工作人员之后，一定要培养他们的工作效率能力，如今的操作人员工作效率能力仍有待提高，这是不应该出现的情况，极低的工作效率会是浪费时间的体现，同时也浪费了人力和物力的资源，这是一件不能姑息的事情，所以一定要设立专业的学习小组，培养相关技术工作人员的工作能力，让他们可以在有效的时间内做更多准确的工作，这样对于建筑行业的发展来说也是一件有利的事情，如果工作人员一直拖延时间没有实际的工作效果，那么可能会导致工程没有办法正常竣工，这就影响建筑企业的整体利益，这件事情绝对不容小觑，要引起相关部门的高度重视，一定要培养出具有高效工作的技术人员。
加大培训力度，提高企业经济效益。企业应该重点培育一批优秀的技术人员人，并且对他们进行专业知识水平培训，使他们拥有更多的轻钢龙骨相关知识，以此让他们对项目进行正确安全的设计，以此来提高企业的利益，并且这样可以促进我国建筑行业的发展，使得建筑企业可以在在我国的各个行业当中占据有利的市场地位，由于建筑对人类的的重要性，使得建筑相关技术的创新和发展成为迫在眉睫的事情，所以国家一定要高度重视这些技术工作人员的培训，只有他们拥有过硬的知识本领，这样可以使建筑行业据有效的优势，使得我国的建筑企业发展拥有更好的前景，如此一来，形成良性循环，这对于国家来说也是美事一桩，所以国家要重点培养建筑专业性人员。
提高资源利用率，推动绿色发展。对于建筑企业来说，资源利用是一件十分重要的事情，如果无端的浪费，那么将会造成地球能源的枯竭，导致地球绿色产业链的断裂，严重时将会产生无法预测的后果，所以国家一定要重视资源的利用率，保证这些绿色能源可以在地球循环利用，以此来推动建筑技术的绿色发展，保证建筑行业在市场上更好的发展，我们国家要坚决杜绝资源浪费事情的发生，要培育国民勤俭节约的好品行，以此来彰显我们中华民族的传统美德，借助各种节能减排的技术来推动我国多方面产业的发展，以此才会让我国的经济和科技迅速发展，推动我国综合国力的发展。在科技日益发达的二十一世纪，人们不能一味的追求金钱上的满足感，要多多注意保护环境提倡绿色环保出行，教育要从娃娃抓起，要从学生就开始培养他们勤俭节约的意识，告诉他们要学会保护绿色环境保护绿色植物，如果每一个人都献出自己的一小份力量，那么地球将会变得越来越美好，绿色低碳的发展也会变得越来越完善。
4 总结
总而言之，随着我国经济技术的不断发展，建筑信息模型是对建筑物理和功能数字化表达的一种现象方式，并且这种新型信息化手段是促进我国新型工业发展必然选择，本篇文章针对轻钢龙Revit体建模当中的复杂问题进行了主要分析，发现这种建模方式可以实现轻钢龙骨结构快速和精准的建模，在一定程度上帮助了相关工作人进行后续的专业分析，从发展前景来看，这种建模方式十分满足我国现阶段社会的发展需求。
参考文献：
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[2]丁晓宇，王子茹.基于Revit二次曲面网壳参数化建模的研究[J].山西建筑，2016（15）.
[3]马佰钰，王子茹.基于Revit斜拉桥建模研究[J].山西建筑，2017（11）. |
