基于BIM的停车位空间智能化分析应用探讨

郑常春，李磊，陈彩渝，杨文杰

（中机中联工程有限公司，重庆 400039）

0 引言

地下车库开发成本较高，房地产开发商往往要求建筑设计方按规范的基本要求进行设计。建筑设计方一般采用传统二维设计，但由于车库空间和管线复杂，部分车库停车空间设计粗放，存在车道及停车布局、柱网布局不合理等问题[1]，导致地下车库在实际投入使用中部分停车位使用受限，常常引起客户投诉。目前，大多通过人工采用二维平面对停车位进行分析，错判漏判在所难免。利用BIM三维技术结合Revit二次开发，对地下车库停车位是否影响使用的智能化分析以及对停车位的优化就显得尤为重要。

1 常规停车位分析

常规BIM车库分析会首先创建地下车库土建和机电模型并进行深化，放置停车位及机动车模型，进行地下车库机电管线综合排布，以达到模拟车库停车位真实情况。BIM模型可以直观浏览各停车位周围的消火栓位置、给排水立管与阀门附件位置、集水坑位置、与墙柱的间距、上部机电管线排布、附近房门位置等情况，为停车位分析提供可视化分析环境。但受限于软件功能上的不足，且目前市面上尚无针对BIM模型的停车位三维分析软件，停车位分析工作仍需通过人工完成，质量无法得到保证且效率低。

2 停车位空间智能化分析与优化

2.1 影响停车位使用的常见问题

当今建筑项目对主体建筑品质要求越来越高，同时，配建设施的品质提升也不应被忽略。在车库的实际使用中，配建停车位除了在确保使用功能安全的前提下，还应考虑为车主带来便捷、舒适的停车感受。停车位及周边空间细部设计能直接影响使用者的停车体验，甚至影响人们对小区或商业品质的主观判断。

通过对重庆市主要开发商的实际项目停车位设计与使用情况进行调研，发现影响停车位使用的常见问题有：（1）机动车之间及机动车与墙、柱、护栏之间的最小间距影响停车位舒适使用[2]；（2）消火栓与立管或排水立管与阀门附件的设置影响停车位的正常使用；（3）停车位设置在机房、设备间、库房等门的位置，停车后遮挡房门，进出房门或运送设备、货物时影响停车位使用，人防门平时开启状态影响停车位的正常使用；（4）停车位档杆布置在集水坑盖板上，影响盖板的开启；（5）停车位上部由于机电管线复杂或有其他构筑物，影响停车位的正常使用。

2.2 Revit二次开发的停车位空间智能化分析

得益于前端BIM模型的搭建和建筑数据库的建立，停车位空间分析可直接在三维模型中进行可视化分析，充分利用前端BIM成果，实现建筑数据库的二次挖掘利用，实现停车位设计的高效、准确分析（图1、图2）。本研究采用C#的二次程序开发的方式，针对影响停车位使用的常见问题，通过计算机运算、程序逻辑判断，对每个停车位的功能使用性进行快速评估，生成分析报表，作为停车位规划设计的参考依据。

图1 地下车库BIM模型局部1

本研究主要借助Microsoft Visual Studio和Revit API专业开发工具[3]，在Revit软件平台上完成了BIM停车位分析二次开发（图3）。首先通过WPF用户交互界面取得了将要分析的停车位图元“Element Instance”，传入程序段后计算出停车位几何图元的平面投影形状，几何修饰后，通过竖向拉伸形成停车位三维使用空间体量，并在程序中定义为 “BoundingBox”盒子属性，再使用“BoundingBoxIntersectsFilter”方法遍历盒子（BoudingBox）中的其他元素来判断构筑物与停车位空间关系，最后根据不同相交结果输出停车位空间分析报告。从其他构筑物是否侵入停车位使用空间和停车位净高两个方面出发，保证停车位规划设计在不被其他构筑物干涉或半干涉的前提下，又能通过优化机电管线路由，提升停车位净空，从而提高使用舒适度。

图3 Revit二次开发用户界面

使用本程序设计方法，可以在短时间内完成上百个停车位的分析，极大地提高了停车位规划设计效率和设计质量。通过对既有BIM数据库的深入挖掘、BIM模型的衍生应用，不难发现信息孤岛现象作为BIM技术的任督二脉，一旦打通，对建设工程全生命周期产生的大数据的有机管理、互联互通、智慧孪生具有积极意义，同时，对建筑工程提质增效、绿色友好可持续发展具有深远意义[4]。

2.3 停车位空间优化措施

通过运行基于Revit二次开发的停车位分析插件，得到BIM停车位分析报表，针对影响停车位使用的问题类别，提出相应优化建议。

前期方案规划阶段应避免地下室轮廓出现大量斜边、锐角，减少地下室无效空间，保证地下室轮廓总体简洁方正，避免局部无必要的转折，更有利于布置停车位，增加有效停车位。地下车库应合理设置柱网间距，除了考虑经济性外，还需考虑与墙体位置的柱网间距，应能保证机动车与墙体横向间净距不小于0.6m、与墙纵向间净距不小于0.5m。同时，还需考虑结构柱与机动车停车后车头的位置关系，此位置关系影响机动车开门舒适性。

优化消火栓箱及立管位置，可避免消火栓箱及立管影响停车位。利用地下车库与塔楼、设备机房等周边不规则的墙体，将消火栓箱设置在无法布置停车位的端部墙体、边角等部位；还可利用停车位之间的通道或柱边不足以布置停车位的空隙设置消火栓（图4、图5）。

图4 地下车库消火栓位置优化前

图5 地下车库消火栓位置优化后

优化紧邻停车位区域机房、设备间、库房等门的位置，不将门设置在停车位区域；优化人防门及停车位位置，考虑人防门平时开启状态对停车位的影响。

优化集水坑及给排水立管位置，可避免停车位档杆布置在集水坑盖板上，导致集水坑盖板开启受阻，还可避免给排水立管及其附件占用车位空间。尽量利用楼座或设备机房的边角设置集水坑，合理避开停车位区域，尽量减少对停车位的影响。如确实无法避免时，应尽量将集水坑设在停车位后方或停车位档杆外，减少对停车位和设备的影响。

优化机电管线排布，避免机电管线影响停车位净高。针对车位区域上部机电管线复杂交错部位，应使用BIM技术对机电管线进行综合排布，对净高不满足车位使用要求的部位，提前对机电管线路由进行优化，保证车位净高的同时，使车位区域管线排布整齐、美观。

2.4 数据更新与验证

根据分析报表，对存在使用问题的停车位进行设计优化，同步更新BIM模型后，再次运行停车位分析插件，更新BIM停车位分析报表，验证停车位优化结果，直至使用受限的停车位优化完成（图6）。

图6 停车位空间智能化分析流程

3 结论

地下车库停车位问题是目前房地产开发商关注的重点内容之一，采用基于BIM的停车位空间智能化分析，可以使停车位设计与分析更加高效、准确，极大地提高了停车位规划设计效率和设计质量。工程项目应从规划阶段及时引入BIM技术，设计阶段利用BIM技术进行停车位分析及优化，并将设计阶段的建筑信息模型有效传递至施工阶段，保证停车位分析与优化措施的落地。