AutoCADCivil3D2018场地设计案例教程

三维测量和BIM技术，既可以提升场地设计的精细化程度，保证了质量，又能够实现快速精确地完成设计任务，保证了速度。下面以某天然气长输管道增输工程站场设计为例，详解三维测量和BIM技术在实际项目中的应用。

在正式开始讲解之前，先科普一个概念，什么是天然气长输管道增输工程站场呢？就是输送长距离天然气管道工程中在两段管道线路中间设置一个工业厂区，作用是过滤分离输送天然气过程中的杂质、计量天然气输送的流量以及调节天然气管道输送的压力，以保证天然气能够顺利地向下游输送。这座厂区用围墙与外界隔离，用道路与外界交通进行互通，同时具备办公楼、设备间和库房等建筑单体。

首先，场地设计人员向测量专业人员提出三维设计委托，根据现场的实际情况提出站场的测量范围以及测量成果中所需要包含的内容，在这个实际案例中，场地设计需要测量专业提供的测量数据主要包括传统二维测量地形图（dwg格式文件）、dom影像（无人机正射投影成果）、dem文件（数字高程文件，可自动生成地形曲面数据），倾斜摄影模型（通过无人机拍摄的影像自动生成测量范围内的三维立体模型）以及一些特征建（构）筑物的激光点云扫描成果（形成las格式的点云文件方便在Civil 3D或是Revit软件中测量计算设计工程量），如图10.3-9和图10.3-10所示。

图10.3-9 测量专业返回给场地设计的三维倾斜摄影模型

图10.3-10 las文件导入Civil 3D软件中用测量命令计算工程量

然后，利用测量专业提供的三维成果模型进行场地设计的设计分析。在这个案例中，由于该长输管道天然气站场已经建设完成了一段时间，本次工程是对整个已建站场进行整体的修葺和改造，考虑周围环境（主要是地形）对这座已建站场的影响（主要是排雨水），需要对测量专业返回的三维地形成果文件进行分析，为了提高自然地形的精确程度，在这个项目中将地形dwg和las文件同时导入至Civil 3D软件中。将dwg文件中的高程点及等高线添加至一个新建的自然地形曲面中，然后将las文件作为点云导入Civil 3D软件中，将Civil 3D识别的点云文件导入之前建好的自然地形曲面中（图10.3-11），这样自然地形曲面建立完成。应用Civil 3D软件进行曲面分析，主要包括场地高程、坡度、坡向以及汇水面积分析，在这个案例中，分析的成果为已建站场周围地形是否会造成雨水汇集提供了数据支持（图10.3-12和图10.3-13）。

最后，经过设计分析之后，场地设计利用Civil 3D和Navisworks软件实现设计内容的表达。通过Civil 3D软件中的曲面、装配、道路等功能实现场地设计涉及的场地和构筑物三维建模功能，在站场工艺SmartPlant 3D模型和建筑Revit（或Sketchup模型）提供的基础上，将场地、构筑物、工艺和建筑模型在Navisworks软件中进行整合，将场地设计原有的设计方案由“僵硬的PPT文字描述”变为“更加精彩出众的模型展示”，既提升了场地设计的科学严谨性，又为设计方案展示的创新开辟了新思路。

图10.3-11 将Civil 3D识别出的点云模型导入至已经建立的自然曲面中

图10.3-12 利用Civil 3D软件的高程分析功能对已建站场周围的地形分析判断雨水走势

图10.3-13 利用Civil 3D软件的流域分析功能对已建站场周围的地形分析判断雨水汇集区

这个实际案例主要运用了Navisworks软件进行了第三人称漫游和站场各地块施工组织顺序（Timeliner）的模型展示。(www.xing528.com)

第一步，收集整理各专业模型。设计场地和各种构筑物模型在Civil 3D中建立完成（图10.3-14），建筑模型由Revit软件建立完成（图10.3-15），工艺设备模型由SmartPlant 3D软件建立完成（图10.3-16）。

图10.3-14 Civil 3D建立设计场地和各种构筑物模型

图10.3-15 Revit建立的建筑单体模型

图10.3-16 SmartPlant 3D建立的工艺设备模型

第二步，将各专业模型导入Navisworks软件。在这个案例中，设计场地和各种构筑物的模型存储在dwg格式中，建筑的模型用Revit软件导出为fbx格式文件，工艺设备的模型用SmartPlant3D软件导出为sat格式文件。

第三步，第三人称漫游和TimeLiner模型制作。

模型全部导入Navisworks后，在Navisworks的“视点”选项卡下找到“真实效果”功能，勾选其下的“第三人”选项，“第三人”出现了，利用Navisworks视点选项卡下“平移”“缩放窗口”“动态观察”“环视”等功能确定“第三人”在站场上的位置，利用键盘上的“上”“下”“左”“右”键控制“第三人”在站场上移动，实现了第三人称漫游功能（图10.3-17）。

图10.3-17 “第三人”在站场上移动实现第三人称漫游功能

同样的，在模型全部导入Navisworks的基础上，在“常用”选项卡下找到“TimeLiner”功能选项，按照实际使用需求调整每个任务的上下顺序、开始和结束的时间、任务类型（构造、拆除、临时）等参数，设置完毕后在“TimeLiner”对话框下的“模拟”选项卡下单击播放按钮查看场地设计施工组织顺序动画模型（图10.3-18）。

图10.3-18 利用Navisworks进行场景漫游及施工组织顺序功能实现