Revit建筑设计与实时渲染(2020版)
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1.4 基于BIM的Revit 2020软件介绍

Autodesk Revit 2020是一款三维建筑信息模型建模软件,适用于建筑设计、MEP工程、结构工程和施工领域。

当一幢大楼完成打桩基础(包含钢筋)、立柱(包含钢筋)、架梁(包含钢筋)、倒水泥板(包含钢筋)、结构楼梯浇注等框架结构建造后(此阶段称为结构设计),接下来就是砌砖、抹灰浆、贴外墙内墙瓷砖、铺地砖、吊顶、建造楼梯(非框架结构楼梯)、室内软装布置、室外场地布置等施工建造作业(此阶段称为建筑设计),最后阶段是进行强电安装、排气系统、供暖设备、供水系统等设备的安装与调试。这就是整个建筑地产项目的完整建造流程。

那么,Revit软件又是怎样进行正向建模的呢?Revit软件是由Revit architecture(建筑)、Revit structure(结构)、Revit MEP(设备)三款软件组合而成的一个操作平台的综合建模软件。

Revit architecture模块是用来完成整个建筑项目第二阶段设计的,那为什么在Revit 2020软件功能区中排列在第一个选项卡呢(如图1-26所示)?其原因就是咱们国内的建筑结构不仅仅是框架结构,还有其他结构形式(后续介绍)。建筑设计的内容主要是准确地表达建筑物的总体布局、外形轮廓、大小尺寸、内部构造和室内外装修情况。并且,Revit architecture能出建筑施工图和效果图。

图1-26 【建筑】选项卡

Revit structure模块是完成建筑项目第一阶段结构设计的,图1-27为某建筑项目的结构表达。建筑结构主要表达房屋的骨架构造的类型、尺寸、使用材料要求和承重构件的布置与详细构造。Revit structure可以出结构施工图图纸和相关明细表。Re-vit structure和Revit architecture在各自建模过程中是可以相互使用的。在结构中添加建筑元素,或者在建筑设计中添加结构楼板、结构楼梯等结构构件。

图1-27 某建筑结构

Revit MEP模块是完成建筑项目第三阶段的系统设计、设备安装与调试。只要弄清楚这3个模组的各自用途和建模的先后顺序,在建模时就不会不知从何着手了。

1.4.1 Revit 2020软件界面

Revit 2020界面是模块三合一的简洁型界面,通过功能区进入不同的选项卡,从而进行不同的设计。要介绍的Revit 2020界面包括主页界面和工作界面。

1. Revit 2020主页界面

启动Revit 2020会打开图1-28所示的主页界面。Revit 2020的主页界面延续了Revit 2019版本的【模型】和【族】的创建入口功能。

图1-28 Revit 2020主页界面

主页界面的左侧区域中包括两个选项组:【模型】和【族】。各区域有不同的使用功能,下面我们来熟悉一下这两个选项组的基本功能。

在右侧区域中的【模型】列表和【族】列表中,用户可以选择Revit提供的项目文件或族文件,进入到工作界面中进行模型学习和功能操作。

(1)【模型】组

“模型”就是指建筑工程项目的模型,要建立完整的建筑工程项目,就要开启新的项目文件或者打开已有的项目文件进行编辑。

【模型】组的选项包含了Revit打开或创建项目文件,以及选择Revit提供的样板文件并打开进入工作界面的入口工具。模型样板为新项目提供了起点,包括视图样板、已载入的族、已定义的设置(如单位、填充样式、线样式、线宽和视图比例等)和几何图形(如果需要)。

单击【新建】按钮,弹出【新建项目】对话框,如图1-29所示。

在对话框的【样板文件】列表中提供了若干样板,用于不同的规程和建筑项目类型,如图1-30所示。

图1-29 【新建项目】对话框

图1-30 Revit模型样板

模型样板之间的差别,是由设计行业需求不同决定的,同时也会体现在【项目浏览器】中的视图内容不同。建筑样板和构造样板的视图内容是一样的,也就是说这两种模型样板都可以进行建筑模型设计,出图的种类也是最多的,图1-31为建筑样板与构造(构造设计包括零件设计和部件设计)样板的视图内容。

其余的电气样板、机械样板、给排水样板和结构样板等视图内容,如图1-32所示。

图1-31 建筑样板与构造样板的视图内容比较

图1-32 其余模型样板的视图内容

技术要点

在本章的源文件夹中,提供了鸿业BIMSpace的四种专业样板文件,包括建筑、电气、给排水和暖通等专业样板。用法是将这4个样板文件复制并粘贴到Revit 2020软件安装路径中C:\ProgramData\Autodesk\RVT 2020\Templates\China。

(2)【族】组

族是一个包含通用属性(称作参数)集和相关图形表示的图元组,如常见的家具、电器产品、预制板和预制梁等。

在【族】组中,包括【打开】和【新建】两个引导功能。单击【新建】按钮,弹出【新族-选择样板文件】对话框。通过此对话框选择合适的族样板文件,可以进入到族设计环境中进行族的设计。

2. Revit 2020工作界面

Revit 2020工作界面沿袭了Revit 2014版本以来的界面风格。在欢迎界面的【模型】组中选择一个模型样板或新建模型样板,进入到Revit 2020工作界面中,图1-33为打开一个建筑项目后的工作界面。

① 是应用程序菜单;② 是快速访问工具栏;③ 是信息中心;④ 是上下文选项卡;⑤ 是面板;⑥是功能区;⑦是选项栏;⑧是类型选择器;⑨是【属性】选项板;⑩是项目浏览器;⑪ 是状态栏;⑫ 是视图控制栏;⑬ 是绘图区。

图1-33 Revit 2020工作界面

1.4.2 Revit 2020设计功能及建模概念

Autodesk(欧特克)公司的Revit是一款专业三维参数化建筑BIM设计软件,是有效创建信息化建筑模型(BIM),以及各种建筑设计和施工文档的设计工具。用于进行建筑信息建模的Revit平台是一个设计和记录系统,它支持建筑项目所需的设计、图纸和明细表,可提供所需的有关项目设计、范围、数量和阶段等信息,如图1-34所示。

在Revit模型中,所有的图纸、二维视图和三维视图以及明细表都是同一个基本建筑模型数据库的信息表现形式。在图纸视图和明细表视图中操作时,Revit将收集有关建筑项目的信息,并在项目的其他所有表现形式中协调该信息。

1. Revit的参数化设计

“参数化”是指模型所有图元之间的关系,这些关系可实现Revit提供的协调和变更管理功能。

这些关系可以由软件自动创建,也可以由设计者在项目开发期间创建。

在数学和机械CAD中,定义这些关系的数字或特性称为参数,因此该软件的运行是参数化的。该功能为Revit提供了基本的协调能力和生产率优势。无论何时在项目中的任何位置进行任何修改,Revit Structure都能在整个项目内协调该修改。

图1-34 Revit的建筑信息模型

下面给出了这些图元关系的示例:

● 门轴一侧门外框到垂直隔墙的距离固定,如果移动了该隔墙,门与隔墙的这种关系仍保持不变。

● 钢筋会贯穿某个给定立面等间距放置,如果修改了立面的长度,这种等距关系仍保持不变。在本例中,参数不是数值,而是比例特性。

● 楼板或屋顶的边与外墙有关,因此当移动外墙时,楼板或屋顶仍保持与墙之间的连接。在本例中,参数是一种关联或连接。

2. Revit建筑项目中的基本概念

Revit中用来标识对象的大多数术语都是业界通用的标准术语,多数工程师都很熟悉。但是,一些术语对Revit来讲是唯一下的。了解下列基本概念对于了解本软件非常重要。

(1)项目

在Revit中,项目是单个设计信息数据库-建筑信息模型。项目文件包含了建筑的所有设计信息(从几何图形到构造数据),这些信息包括用于设计模型的构件、项目视图和设计图纸。通过使用单个项目文件,在Revit中不仅可以轻松地修改设计,还可以使修改反映在所有关联区域(平面视图、立面视图、剖面视图和明细表等)中。仅需跟踪一个文件,同样还方便了项目管理。

(2)标高

标高是无限水平平面,用作屋顶、楼板和天花板等以层为主体的图元的参照。标高大多用于定义建筑内的垂直高度或楼层。用户可为每个已知楼层或建筑的其他必需参照(如第二层、墙顶或基础底端)创建标高。要放置标高,必须处于剖面或立面视图中,图1-35为某别墅建筑的北立面图。

图1-35 某别墅建筑的北立面图

(3)图元

在创建项目时,可以向设计中添加Revit参数化建筑图元。Revit按照类别、族和类型对图元进行分类,如图1-36所示。

图1-36 图元的分类

(4)类别

类别是一组用于对建筑设计进行建模或记录的图元。例如,模型图元类别包括墙和梁,注释图元类别包括标记和文字注释。

(5)族

族是某一类别中图元的类。族根据参数(属性)集的共用、使用上的相同和图形表示的相似来对图元进行分组。一个族中不同图元的部分或全部属性可能有不同的值,但是属性的设置(其名称与含义)是相同的。例如,可以将桁架视为一个族,虽然构成该族的腹杆支座可能会有不同的尺寸和材质。

常用到的族大致可以分为三类:可载入族、系统族和内建族。

● 可载入族可以载入到项目中,且根据族样板创建,可以确定族的属性设置和族的图形化表示方法。

● 系统族包括楼板、尺寸标注、屋顶和标高,它们不能作为单个文件载入或创建。

● Revit Structure预定义了系统族的属性设置及图形表示。

● 可以在项目内使用预定义类型生成属于此族的新类型。例如,墙的行为在系统中已经被预定义,但用户可使用不同组合创建其他类型的墙。

● 系统族可以在项目之间传递。

● 内建族用于定义在项目的上下文中创建的自定义图元,如果用户的项目需要不希望重用的独特几何图形,或者需要的几何图形必须与其他项目几何图形保持众多关系之一,请创建内建图元。

● 由于内建图元在项目中的使用受到限制,因此每个内建族都只包含一种类型。用户可以在项目中创建多个内建族,并且可以将同一内建图元的多个副本放置在项目中。与系统和标准构件族不同,用户不能通过复制内建族类型来创建多种类型。

(6)类型

每一个族都可以拥有多个类型。类型可以是族的特定尺寸,例如30 “X42”或A0标题栏。类型也可以是样式,例如尺寸标注的默认对齐样式或默认角度样式。

(7)实例

实例是放置在项目中的实际项(单个图元),它们在建筑(模型实例)或图纸(注释实例)中都有特定的位置。

3. 参数化建模系统中的图元行为

在项目中,Revit使用3种类型的图元,如图1-37所示。

● 模型图元表示建筑的实际三维几何图形,它们显示在模型的相关视图中。例如,结构墙、楼板、坡道和屋顶都是模型图元。

● 基准图元可帮助定义项目上下文。例如,轴网、标高和参照平面都是基准图元。

● 视图专有图元只显示在放置这些图元的视图中,它们可帮助对模型进行描述或归档。例如,尺寸标注、标记和二维详图构件都是视图专有图元。

图1-37 Revit使用3种类型的图元

模型图元有两种类型:

● 主体(或主体图元)通常在构造场地在位构建。例如,结构墙和屋顶是主体。

● 模型构件是建筑模型中其他所有类型的图元。例如,梁、结构柱和三维钢筋都是模型构件。

视图专有图元有两种类型:

● 注释图元是对模型进行归档并在图纸上保持比例的二维构件。例如,尺寸标注、标记和注释记号都是注释图元。

● 详图是在特定视图中提供有关建筑模型详细信息的二维项。示例包括详图线、填充区域和二维详图构件。

这些实现内容为设计者提供了设计灵活性。Revit图元设计为可以由用户直接创建和修改,无须进行编程。在Revit中,绘图时可以定义新的参数化图元。

在Revit中,图元通常根据其在建筑中的上下文来确定自己的行为。上下文是由构件的绘制方式,以及该构件与其他构件之间建立的约束关系确定的。通常,要建立这些关系,无须执行任何操作,您执行的设计操作和绘制方式已隐含了这些关系。在其他情况下,可以显式控制这些关系,例如通过锁定尺寸标注或对齐两面墙的方式。