土建基礎(chǔ)及應(yīng)用15

7.2高堂廣廈——體量的創(chuàng)建教學(xué)設(shè)計背景章節(jié)7.2高堂廣廈——體量的創(chuàng)建所屬課程《BIM技術(shù)應(yīng)用》所屬專業(yè)工程造價適用對象本科三年級學(xué)情分析（1）學(xué)生較好掌握對族工具的理解，為體量工具學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)；（2）學(xué)生對案例練習(xí)，有較高興趣，容易理解工具的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生分析能力；（3）橋梁、水利工程在工程中至關(guān)重要，學(xué)生迫切需要學(xué)習(xí)工具的基本理論，為后續(xù)模型創(chuàng)建奠定基礎(chǔ)。本節(jié)教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：了解體量的基本概念，熟悉體量創(chuàng)建和對體量進(jìn)行表面有理化等方法、體量在項目中的應(yīng)用。能力目標(biāo)：根據(jù)模型特點(diǎn)，選擇合適的體量工具，完成模型創(chuàng)建；掌握模型在項目中的應(yīng)用，具備解決實際工程問題的能力，提升操作技能。素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的能力，能夠舉一反三、善于融合貫通。教學(xué)思路體量可以通過應(yīng)用墻、屋板、屋頂?shù)葘ο螅瓿蓮母拍钤O(shè)計到方案設(shè)計的轉(zhuǎn)換。本次教學(xué)設(shè)計以學(xué)生為中心，以項目為載體，將課程知識與工程實際相結(jié)合，使學(xué)生掌握對工程問題的分析建模技巧，教學(xué)案例從簡單到復(fù)雜，依次加深難度和復(fù)雜度，使學(xué)生逐步掌握解決復(fù)雜工程問題能力。教學(xué)設(shè)計上采用線上加線下的混合式教學(xué)，以項目化教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動法、教學(xué)做一體化等教學(xué)方法授課，讓學(xué)生輕松掌握建筑體量的創(chuàng)建步驟。課程資源超星泛雅平臺、教材相關(guān)PPT、講義等教學(xué)內(nèi)容1.學(xué)習(xí)體量基本知識；2.掌握體量創(chuàng)建工具及應(yīng)用、體量有理化表面分割；3.掌握體量在項目中的應(yīng)用。教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：體量創(chuàng)建教學(xué)難點(diǎn)：體量在實際工程項目中的應(yīng)用教學(xué)方法與工具教學(xué)方法：項目教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動式、教學(xué)做一體化教學(xué)工具：多媒體教室、Revit建模環(huán)境教學(xué)安排線上教學(xué)：學(xué)習(xí)超星泛雅平臺視頻資源，按照要求進(jìn)行課程內(nèi)容預(yù)習(xí)、討論和測試。線下教學(xué)：課中根據(jù)課前線上學(xué)習(xí)情況引導(dǎo)學(xué)生正確分析問題，解決學(xué)生疑難問題。線上作業(yè)：根據(jù)課堂學(xué)習(xí)，通過超星泛雅平臺下發(fā)作業(yè)題，要求完成并提交。教學(xué)評價1.超星泛雅平臺線上學(xué)習(xí)情況。2.課堂表現(xiàn)：師生互動、生生互動、團(tuán)隊協(xié)作、問題解答等情況。3.作業(yè)完成情況。預(yù)習(xí)任務(wù)與課后作業(yè)預(yù)習(xí)任務(wù)：完成超星泛雅平臺理論與視頻操作學(xué)習(xí)，完成討論和預(yù)習(xí)測試題課后作業(yè)：超星泛雅平臺作業(yè)教學(xué)特色具體特色如下：創(chuàng)新教學(xué)理念：（1）堅持以學(xué)生為中心、以項目為載體，培養(yǎng)解決工程實際問題能力教學(xué)理念。（2）在BIM土建建模應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)講課過程中堅持思政元素的無聲融入，培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神、科學(xué)思維、科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。更新教學(xué)方法：采用線上和線下混合式教學(xué)方法，集合項目化、任務(wù)驅(qū)動和教學(xué)做一體化多種方法，保證線上學(xué)習(xí)效果和線下課堂質(zhì)量。優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容：按照課程目標(biāo)以理論與實踐相結(jié)合，充分與人才培養(yǎng)體系中其它課程融合，鞏固房屋建筑基本技能，提升綜合技能。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容時間分配一、線上教學(xué)知識總結(jié)1.回顧上節(jié)內(nèi)容2.認(rèn)識體量和了解體量概念3.總結(jié)超星泛雅平臺學(xué)習(xí)情況，提醒學(xué)生注意內(nèi)容設(shè)計目的：利用回顧鞏固已學(xué)內(nèi)容，通過知識導(dǎo)入，使學(xué)生認(rèn)識體量，引出本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法：提問法、啟發(fā)式教學(xué)資源：PPT演示說明：線上部分放到課前完成，含線上學(xué)習(xí)時間6分鐘二、引出概念（1）復(fù)習(xí)回顧我們上節(jié)課講述的對于建筑物，構(gòu)筑物的梁-板-柱、墻-門-窗等建筑、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的翻模。BIM建模能不能進(jìn)行建筑設(shè)計，比如進(jìn)行方案設(shè)計呢？答案是肯定的。引出BIM在方案設(shè)計的應(yīng)用——體量建模。（2）舉例說明在BIM在方案設(shè)計的主要是用于草圖設(shè)計，為建筑的空間造型設(shè)計提供解決方案。比如，央視大廈、國家速滑館冰絲帶等獨(dú)特建筑造型的建筑，都可采用“體量”創(chuàng)建。總結(jié)與引申Revit中的體量是一種特殊的族類別，提供了更為靈活的建模方法，為概念設(shè)計階段的空間造型設(shè)計提供解決方案。7分鐘三、案例講解（1）族的創(chuàng)建與編輯拉伸旋轉(zhuǎn)融合放樣放樣融合（2）體量實創(chuàng)建案例體量實心形狀創(chuàng)建思路：先在各標(biāo)高處繪制圖形形狀，再利用融合的方法創(chuàng)建三維實體。打開Revit，選擇新建概念體量，打開公制體量；切換南立面，選擇“繪制”面板的“參照平面”工具，點(diǎn)擊“拾取線，繪制標(biāo)高為25000的參照平面，將其命名為25000；選擇標(biāo)高1，繪制長軸半徑為40000，短軸半徑為15000的橢圓；選擇標(biāo)高為25000的參照平面，繪制半徑為25000的圓；切換三維視圖查看，可看到在不同標(biāo)高處繪制的圖形形狀。同時選中圓形和橢圓，創(chuàng)建實心形狀。仿央視大廈上半部分創(chuàng)建思路：先利用融合的方法創(chuàng)建三維實體，再用三維空心形狀剪切，生成所需模型。打開Revit，選擇新建概念體量，打開公制體量；選擇南立面，點(diǎn)擊“繪制”面板的“參照平面”工具，選擇“拾取線”，創(chuàng)建標(biāo)高為20000和10000的參照平面。由于模型總標(biāo)高為30000，參照平面分別命名為30000，20000。選擇標(biāo)高1，繪制頂視圖尺寸。繪制參照平面偏移量分別為11100，20113，31630。選擇模型線，繪制封閉圖形。接下來，選擇標(biāo)高為參照平面30000，繪制模型線偏移量為5290。連接其他線段，使其為封閉圖形。切換三維視圖查看，可看到在不同標(biāo)高的圖形形狀。同時選中上下圖形輪廓，利用融合的方法創(chuàng)建實心形狀，可以得到一個L形實體。切換東立面，繪制一個距右端距離為9000的參照平面。選擇“設(shè)置”工具，拾取一個平面。選擇“模型線”,根據(jù)圖紙尺寸，繪制一個角度為100°的直線，沿著參照平面繪制空心形狀輪廓。采用“剪切”工具，將多余線段剪切形成封閉圖形，選中空心形狀輪廓，創(chuàng)建空心形狀并且手動拉伸進(jìn)行剪切。切換南立面，繪制距左端距離為11100的參照平面。選擇“模型線”繪制角度為80°的直線，依據(jù)參照平面創(chuàng)建空心形狀輪廓。切換“線框”模式，更清晰看見圖形輪廓，采用剪切修剪為封閉圖形。選中輪廓，創(chuàng)建空心形狀并且手動拉伸進(jìn)行剪切，然后切換至真實狀態(tài)。仿上海環(huán)球金融中心創(chuàng)建思路：先利用融合的方法創(chuàng)建三維實體，再用三維空心形狀剪切，生成所需模型。進(jìn)入Revit當(dāng)中，選擇新建概念體量，打開公制體量；選擇南立面，繪制標(biāo)高分別為1000，4000的參照平面。選擇相應(yīng)參照平面，分別命名為4000，1000；選擇標(biāo)高1，繪制參照平面，圖形對角線長742，分別在兩側(cè)繪制偏移量為371；模型中部寬度為106，上下偏移量為53。選擇“模型線”，繪制模型上部輪廓，圖形上部為等腰直角三角形，所以角度為135°。采用“鏡像”工具，完成俯視圖繪制。選中所繪制的圖形輪廓，創(chuàng)建實心形狀。選擇頂部圖形輪廓，設(shè)置標(biāo)高為1000；切換標(biāo)高1，選擇標(biāo)高為4000的參照平面，繪制頂部矩形輪廓。切換三維視圖，選擇矩形輪廓和底部模型，采用融合的方法創(chuàng)建實心形狀。觀察模型，發(fā)現(xiàn)與北立面圖不一致，選中模型，選擇“添加邊”工具進(jìn)行繪制。那么，主體模型就創(chuàng)建完成了；選擇標(biāo)高1，拾取一個平面，選取北立面。根據(jù)圖形尺寸，設(shè)置參照平面，距左右兩端距離分別為70，距新建左右參照平面30，頂部距離160，矩形高400。選擇“模型線”繪制圖形輪廓。切換“線框”模式，選中輪廓，創(chuàng)建空心形狀。切換三維視圖，選中空心形狀，手動拉伸。整體模型就創(chuàng)建完成了；通過“連接”工具，使模型為一體。體量大廈創(chuàng)建思路：可直接采用實心形狀進(jìn)行創(chuàng)建，也可以通過空心剪切實心形狀創(chuàng)建模型。進(jìn)入Revit當(dāng)中，選擇新建概念體量，打開公制體量；選擇南立面，根據(jù)圖形尺寸，分別繪制標(biāo)高為54000，4000，2000的參照平面，以及距中線27000的參照平面；選擇“模型線”繪制圖形輪廓，選擇繪制好的圖形輪廓，創(chuàng)建實心形狀，切換三維視圖查看。選擇南立面，繼續(xù)繪制模型，通過“鏡像”工具，得到完整圖形輪廓，創(chuàng)建實心形狀。切換三維視圖，觀察模型創(chuàng)建的效果；選擇標(biāo)高1，繪制偏移量為2000的參照平面。選擇“對齊”工具，使中部形狀縮進(jìn)2000，切換南立面，采用“鏡像”工具，完成模型創(chuàng)建。（3）體量在項目中的應(yīng)用-體量樓層1）選中體量模型，然后選擇“修改-體量”的“體量樓層”命令；打開“體量樓層”對話框，勾選所有樓層(“標(biāo)高”)，并單擊“確定”按鈕。2）體量樓層創(chuàng)建完成，可創(chuàng)建體量樓板。在“體量和場地”選項卡中選擇“樓板”命令；然后在“屬性”面板中選擇樓板類型，例如“樓板常規(guī)-300mm”，接著選擇“選擇多個”命令，最后選中所有體量樓層，并單擊“創(chuàng)建樓板”命令。（4）體量在項目中的應(yīng)用-面墻在“體量和場地”選項卡中選擇“墻”命令；然后在“屬性”面板中設(shè)置墻類型，例如“基本墻常規(guī)-200mm”，接著選擇“拾取面”工具，最后使用鼠標(biāo)左鍵拾取體量表面。（5）體量在項目中的應(yīng)用-幕墻系統(tǒng)在“體量和場地”選項卡中選擇“幕墻系統(tǒng)”命令；然后在“屬性”面板中選擇幕墻類型，例如“幕墻系統(tǒng)1500×3000mm”，接著選擇“選擇多個”命令，并使用鼠標(biāo)左鍵拾取體量面，最后選擇“創(chuàng)建系統(tǒng)”命令。（6）體量在項目中的應(yīng)用-面屋頂選擇“體量和場地”選項卡中的“屋頂”命令；然后在“屬性”面板中設(shè)置屋頂類型，例如“基本屋頂常規(guī)-400mm”，接著取消選擇“選擇多個”命令，最后單擊體量頂面。35分鐘四、學(xué)生實操（1）學(xué)生實操結(jié)合本節(jié)課程內(nèi)容，安排學(xué)生進(jìn)行課堂實操訓(xùn)練，在課堂教學(xué)過程中邊教、邊學(xué)、邊做，實現(xiàn)教學(xué)做一體化。學(xué)生展示選取學(xué)生代表進(jìn)行族創(chuàng)建的實操演練與成果展示。教師點(diǎn)評針對全體同學(xué)課堂實操情況與個別學(xué)生展示情況，進(jìn)行教學(xué)點(diǎn)評，進(jìn)行易錯點(diǎn)、混淆點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)等內(nèi)容總結(jié)與對比。30分鐘五、知識拓展根據(jù)下圖中給定的投影尺寸，創(chuàng)建形體體量模型，通過軟件自動計算該模型體積。該體量模型體積為()立方米