2.2 模型构建和参数化设计

BIM模型是参数化的数字模型。建筑构件所有图元实体和功能特征都以参数化的形式储存于数据库中，整个建筑模型就是一个参数化和相互关联的集成数据库。在各种BIM工程二维图中的线条、图形以及文字，都不是传统意义上“画”出来的，而是通过BIM的数据库抽取组合而成，并处于整体动态更新之中。

对BIM的实际模型构建可理解为两个层面，其一是整体模型架构的搭建，其二是各部分建筑部件的构建，这个过程除了以族技术为构建基础以外，还涉及表皮分割和自适应构件等技术。

2.2.1 模型构建方式

以Revit为例，建模方式包括平直建模方式和体量建模方式（图2-18）。

1.平直建模方式

使用“轴网”“标高”等工具快速绘制平面和空间高程体系，以此为基础准确绘制建筑墙体和各层楼板，还有门窗、屋顶、楼梯等。此方式适用于大部分横平竖直，符合正交体系模型特征的建筑类型。

2.体量建模方式

概念体量是Revit中一个功能强大的族。它使用计算机图形学常规的建模方式，包括扫略、放样、融合、扭曲等，如图2-19所示。相比前一种平直建模方式，概念体量建模适用于自由度和可塑性更高的异形体。当概念体量创建后，通过“面模型”功能可以生成相应的建筑部件。

2.2.2 表皮分割和自适应构件

项目非线性建筑表皮的设计需求越来越多，如图2-20所示的项目外表皮就是用打孔铝板组合而成，是在框定的表皮分割下，嵌入不同类型的打孔铝板。此类表皮方案使用传统建模方式不仅效率较低而且不利于多方案推敲，因此可以考虑使用BIM参数化设计手段。该方法的技术路线是先进行表皮图案分割，然后通过自适应构件创建嵌板单元，再通过填充方式生成表皮，以下是典型的技术过程。

1.表皮分割

使用不同方法进行表皮分割，分割后的表皮将作为概念设计环境中填充图案和自适应构件的载体。

（1）分割方法一。自动分割表面（可修改UV线数量和旋转角度等），如图2-21所示。

（2）分割方法二。自由分割表皮，通过相交的三维标高、参照平面或参照平面上所绘制的线来分割表面。

1）增加需要用来分割表面的标高和参照平面，或在与形状平行的工作平面上绘制线。

2）选择要相交的表面。

3）单击“分割表面”工具，取消UV网格。

4）单击“交点”或者“交点列表”，如图2-22所示。

2.幕墙嵌板填充图案

在概念体量设计环境中，用于在网格表面有规律布置的构件族，又称幕墙嵌板。有多种样式，如图2-23所示。

3.自适应构件

自适应构件是能灵活适应许多独特概念条件的构件，是基于填充图案的幕墙嵌板的自我适应，以下是制作嵌板自适应构件和形成曲面点干涉表皮的主要过程。

（1）制作方形嵌板（图2-24）。

（2）获得每个自适应构件与干涉点的距离（图2-25）。

（3）在方形嵌板中心开参数控制的圆洞（图2-26）。

（4）设置公式将步骤（3）的距离与圆洞大小参数绑定，并做出需要的干涉效果（图2-27）。

（5）将自适应构件载入体量中，将嵌板附着在体量表面（图2-28）。

（6）运行“重复”命令，得到点干涉曲面表皮（图2-29）。

（7）延伸：通过增加更多的干涉点，达到丰富立面生成逻辑的目的（图2-30、图2-31）。