摘要：在工程进度模拟应用过程中，经常需要直观的表现施工进度计划的变化，为了满足这一需求，引入施工4D模拟技术。本文介绍某中学项目应用Navisworks软件进行施工模拟应用实践。
天津市建筑设计院BIM设计中心咨询应用部 曹禹
天津市建筑设计院BIM设计中心执行技术总监 向敏
在工程进度模拟应用过程中，经常需要直观的表现施工进度计划的变化，为了满足这一需求，我们引入了施工4D模拟技术。这一技术主要使用的软件是AutoDesk公司的Navisworks软件的施工模拟功能。
目前，Navisworks软件施工模拟功能较为常见的操作是将模型与Project进度关联，通过Navisworks软件的TimeLiner功能，进行施工进度模拟演示。演示界面主要以模型的颜色进行计划与实际进度的区分，一般正在施工的模型以半透明颜色的方式显示，已经施工完毕的模型用实体的材质显示。如图1所示。
图1
但在实际的工程应用过程中，发现这种常用的演示方式存在很多不足。首先，大量的模型在一个画面的一个小范围内集中表现，很杂乱，不容易区分。其次，在施工动画播放的过程中，很难避免的其中某些模型会遮挡到我们实际需要看到的部位，比如说，主体施工结束后，主体会影响后续室内机电施工和二次结构施工的模拟演示。而项目级的施工模拟，用户更想看到的是主要施工工序间的时间、空间组织关系。为了解决这个问题，我们结合实际需求进行了反复试验，目前，Navisworks软件可以采用如下两种方式进行直观显示，我们将结合实践的某中学项目进行具体的操作介绍和演示。
第一种，采用启用剖分的方式，进行内部展示。
这种方式，我们不对模型进行任何的修改，我们只在Navisworks进行调整就可以达到我们需要的效果。
具体的操作主要是通过Navisworks的“启用剖分”功能启用剖分，调整剖切面的位置，来满足我们观察的需要。如图2、图3所示。
图2
图3
第二种，工序分离的形式。
这种方式，需要对模型进行调整。本案例项目中选择了内部建筑结构、外檐、机电分离的方式来进行施工模拟演示。如图4所示，从左到右，依次显示了建筑结构、外檐、机电施工进度模拟演示模型，通过在空间上确定它们的不同位置，共用时间轴的形式，使用同一个进度计划时间轴来完成施工模拟的分离演示。
图4
具体操作中，首先要根据展示需要进行模型拆分。例如：如果要把内部建筑结构和外檐区分开来在不同的位置显示，就必须把内部墙和外檐的饰面模型分开，同时还要将它们的名称区分开来，以方便模型导入到Navisworks中制作动画时建立选择集。
图5
在模型进行了细致的区分之后，我们还需要在revit中对不同部位模型的位置要进行调整。一般情况下，我们都是在使用同一套轴网和标高的前提下进行模型的搭建，但分离演示就必须将选出的不同部位的模型进行位置偏移。具体偏移的大小根据我们项目的大小来确定，基本上模型之间没有重叠，间隔距离能够达到在Navisworks中可以在一个视口中显示的程度就可以了。
然后，我们将模型分批导出为.nwc文件，注意，不同部位的模型分开导出，同时，同一部位的模型要按照进度计划的划分来分别导出。例如：进度计划中包含二层主体施工和二次结构二层两个任务，这两个任务对应着revit中同一分层中的模型，所以我们要把revit中二层的建筑结构模型拆分开来导出，主体结构为一个文件导出，二次结构为一个文件导出。这样我们就可以正确的连接到任务进度上。
图6
将模型分别导出Revit后，我们将模型再导入Navisworks中，由于我们在从Revit中导出时，就已经分割好了模型，所以我们在Navisworks中建立选择集的工作应该比较轻松。将和施工进度中任务相对应的模型建立选择集，并且按照施工进度中的任务名进行命名。然后对建立完选择集的模型设置材质。对于模型的处理我们就全部完成了。
图7
在Navisworks中将Project任务进度导入，重建任务层次，然后使用规则自动附着模型将模型附着在任务上。设置任务开始外观和结束外观来确定动画的表现形式。最后通过模拟按钮来测试一下制作好的动画。
图8
通过这次制作，我们发现制作这种建筑施工模拟动画的过程中，我们大量的工作和心力都是放在模型拆分整理上的。我们需要建立或者拆分出更多的模型，以适应我们对细部表现的要求；我们需要对模型进行更加细致的划分和分组，不但要考虑到进度计划中任务的划分，还要考虑到我们不同显示位置的模型划分。并且在模型导出的时候，要将模型分类分批导出，从而简化我们后面在Navisworks对模型的整理工作。因为相对于Navisworks软件，这些整理工作在Revit中是比较容易操作的。通过这些准备工作，我们在Navisworks中，只需要相对简单的操作就可以完成施工模拟演示。同时，还能使得动画可以表现建筑各个不同的部分，并且模型与模型之间不再有冲突。
总结：
本案例项目的两种方式施工模拟演示，都是基于设计模型的整体项目施工前进度规划展示，属于大工序、主要工期的宏观演示层次。本案例项目演示过程中，没有结合施工工艺要求拆分模型，也没有划分施工流水段，演示成果更适合于建设方的节点控制和施工方企业级的总体控制。我们希望通过这些方法，把施工进度模拟进行的更加直观、更加有效，操作也更加简便。
