郭欽

(福建省建筑設(shè)計研究院，福州 350001)

1 BIM技術(shù)與Autodesk Revit軟件簡介

BIM即建筑信息模型的定義為：創(chuàng)建并且利用數(shù)字模型對項目進行設(shè)計、建造及運營管理的過程。[1]

BIM通過三維數(shù)字技術(shù)，通過各個類型的數(shù)字建模軟件，創(chuàng)造集合建設(shè)工程中包括前期分析、設(shè)計、施工以及后期運營管理的各種信息的數(shù)據(jù)模型，并以此促進項目生命周期各個階段和各個參與方的信息交流和知識共享，從而開展更密切的合作；把設(shè)計、建造、施工和運營等專業(yè)知識注入整個設(shè)計當(dāng)中，從而提高項目設(shè)計、建造和管理的質(zhì)量和效率，給建筑業(yè)注入新的生命力，并引發(fā)建筑行業(yè)的一次重大變革。

由美國Autodesk公司研發(fā)的Autodesk Revit軟件，是近年來在國內(nèi)興起的一款BIM軟件，它所搭建的建筑信息模型平臺，包含著整個工程設(shè)計從三維到二維再到文檔系統(tǒng)，從建筑到結(jié)構(gòu)再到設(shè)備等各個專業(yè)的所有信息，從工程概念性的研究再到精細的施工圖紙和明細表，Revit都能帶來立竿見影的競爭優(yōu)勢。同時Revit提供了更好的協(xié)調(diào)和質(zhì)量，此外，參數(shù)化的設(shè)計更是Revit軟件競爭的核心，從各類型適合用戶使用習(xí)慣的自定義構(gòu)件族和概念體量，到精細的建筑材質(zhì)、施工做法的表達，Revit的參數(shù)化思維一次次顛覆了設(shè)計師對設(shè)計軟件認識。

2 以Revit軟件為基礎(chǔ)，對比與分析其與常見的建筑設(shè)計軟件如3dsmax、sketch up、AutoCAD的區(qū)別

2.1 與3dsmax軟件的區(qū)別

3dsmax軟件是當(dāng)今世界上應(yīng)用領(lǐng)域最廣，使用人數(shù)最多的三維制作軟件。它被廣泛運用于廣告、影視、工業(yè)設(shè)計、建筑設(shè)計、多媒體制作以及工程可視化等領(lǐng)域。[2]

與revit相比，3dsmax在建筑形體的構(gòu)建來的更直觀和簡便，軟件中預(yù)置了各個類型的三維體量，設(shè)計師只要輸入數(shù)值就可以得到相應(yīng)大小的體量，最后通過體量的組合得到設(shè)計者想要的結(jié)果。簡單地說，這些體量只具有材質(zhì)、大小等一些簡單參數(shù)的區(qū)別，并不包含實體的物質(zhì)構(gòu)成信息、只是直觀的通過點、線、面來表達建筑。

在3dsmax中樓梯的創(chuàng)建，設(shè)計師需先設(shè)置捕捉點——繪制單節(jié)樓梯——單節(jié)樓梯的復(fù)制——生成樓梯截面——截面拉伸——形體生成等需要十來個步驟才可以將模型構(gòu)建出來，如果建筑中有多種不同類型的樓梯，設(shè)計師的工作量是非常巨大的。

而在Revit軟件中，設(shè)計師只需要繪制出樓梯的中心線，輸入樓梯相對應(yīng)的參數(shù)，軟件將會根據(jù)相關(guān)規(guī)范自動計算出所需要的踏步數(shù)，并生成樓梯。此外軟件還可以根據(jù)設(shè)計師需要，只需在平面上任意調(diào)整樓梯邊界的形狀、樣式、踏步寬、材料等，與之相關(guān)聯(lián)的視圖和統(tǒng)計信息都隨之發(fā)生改變，特別是在集中出圖的后期，可以避免大量重復(fù)的勞動，為設(shè)計師精準出圖爭取了時間。

在模型精確度方面，3dsmax是通過設(shè)定捕捉點的方式來控制體量的大小，由于尺寸控制方式不同，設(shè)計師往往要不斷修改控制點的間距，從而控制構(gòu)件的位置，達到尺寸的精確捕捉。這種控制方式，很容易因為疏忽造成巨大的誤差，從而影響到整個模型的精確度。在Revit中，各類形體的控制可以通過數(shù)值輸入、各種限制條件的選擇，如層高、規(guī)則定制以及各條件的捕捉來實現(xiàn)，模型的精確度較高。

圖1 3ds樓梯建模過程1

圖2 3ds樓梯建模過程2

圖3 revit樓梯建模過程1

圖4 revit樓梯建模過程2

此外3dsmax可以通過mental-ray、v-ray等外置渲染器結(jié)合photoshop軟件的后期，制作出令人嘆為觀止的效果圖。與之相比，Revit自帶渲染器操作相對簡便，但Revit的材質(zhì)編輯器使用起來相對繁瑣，要反復(fù)修改相關(guān)參數(shù)才能得到滿意的效果，同時revit的自定義燈光布置的操作設(shè)計不夠靈活，大多數(shù)渲染效結(jié)果圖面過爆、發(fā)虛、缺乏生命力。

三維建模與圖紙表達合二為一是Revit做工程設(shè)計最大的優(yōu)勢。建筑、結(jié)構(gòu)等各專業(yè)工程師在設(shè)計時利用基于BIM理念開發(fā)的Revit系列軟件，可以完成從方案推敲，初步設(shè)計，施工圖出圖、效果圖渲染、各類明細表統(tǒng)計制作。也可以將Revit軟件制作的模型導(dǎo)入3dsmax，用3dsmax和相關(guān)渲染軟件渲染出圖，并利用photoshp添加配景等得到效果圖。

2.2 與sketch up軟件的區(qū)別

SU(Sketch up)簡稱草圖大師，是2000年開始走進建筑設(shè)計領(lǐng)域的一款操作容易、演示便捷、深受設(shè)計師親睞的三維輔助設(shè)計軟件。設(shè)計師只需有擁有一個平面圖形，通過軟件方便靈活的推拉成體功能，就可以的生成各種幾何體，不需進行復(fù)雜的建模，然而這些都是建立在把建筑復(fù)雜的各類型構(gòu)建當(dāng)做沒有任何性質(zhì)的幾何體基礎(chǔ)之上的。

SU的模型是通過面——體的形式構(gòu)成，不論是任何形態(tài)、任何大小的形體都是由三個點確定的平面來組合成集合體，設(shè)計師在軟件中構(gòu)建這些集合體的時候，由于不需要去考慮各類規(guī)范和條件束縛，會有很多天馬行空的想法，欲方案進一步確定，想法往往無法從SU落實到精確的圖紙中，需要進行多次反復(fù)修改。

概念體量是Revit在2011版本中引入的新概念，它一般在建筑設(shè)計過程中的概念設(shè)計階段使用，它的操作較SU復(fù)雜，但使用概念體量除了創(chuàng)建復(fù)雜的形體外，在修改推敲模型方面也是非常靈活和方便的，并且它也同時延續(xù)了BIM的屬性，設(shè)計師可以方便的定量地比較各個設(shè)計方案，忠實傳達設(shè)計理念，將分析提前化，并為建筑后期的深化提供參考。

與SU相比，SU在軟件操作和模型構(gòu)建方面比Revit的概念體量來的簡便和易于上手，但是SU軟件本身缺少對建筑環(huán)境例如：聲學(xué)、光學(xué)、動力學(xué)等條件的分析，使得方案初期的推敲較多脫離場地實際情況，造成后期深化時的方案改動較大。而Revit的“概念體量”功能，設(shè)計師在設(shè)計前期可以講各類場地限制因素已經(jīng)各類環(huán)境條件導(dǎo)入到項目當(dāng)中，待進行方案推敲時可以迅速的調(diào)取并分析。

2.3 與AutoCAD軟件的區(qū)別

CAD是目前絕大多數(shù)的設(shè)計師采用的制圖工具，它的出現(xiàn)大大提高了設(shè)計師的工作效率。在CAD中，我們采用分圖層的辦法來管理各種線條以及矢量數(shù)據(jù)，線條的坐標、線性、顏色、粗細包含于每個不同的圖層中，設(shè)計師通過線條來表達建筑。AutoCAD可以通過圖形鏈接和圖層管理技術(shù)實現(xiàn)一般意義上的協(xié)同設(shè)計，但它只能是平面對平面、立面對立面地進行。

Revit中沒有了圖層的概念，它是把建筑中的各個構(gòu)件按“族”分類并進行管理，包括某一類物體的基本信息，并且信息的數(shù)量和內(nèi)容可以按照需要靈活定制。[3]設(shè)計師就是通過這些“族”的組合來表達建筑，在現(xiàn)實中的建筑是存在于一個三維空間中的，不同專業(yè)關(guān)心和處理的對象，如建筑、設(shè)備、建筑等構(gòu)件在建筑空間中是相互配合又相互制約的。它們之間是否碰撞、是否有矛盾，單靠二維圖去檢查往往很難發(fā)現(xiàn)，Revit平臺則可以將真實、有效、有意義的三維模型進行精確組合，并很容易地實現(xiàn)碰撞檢查，從而大大提高了協(xié)同設(shè)計的質(zhì)量。

表1 實際中各個軟件運用對比

3 結(jié)語

BIM系統(tǒng)這項先進的建筑理念技術(shù)在我國的全面推廣，將大大地提高工程設(shè)計的水平和質(zhì)量，其設(shè)計過程是一種真正的三維創(chuàng)造思考的過程，其所發(fā)揮的作用不亞于十年前的“離開圖板搞設(shè)計”，這一技術(shù)必將深刻地改變未來建筑的設(shè)計模式！

[1]龍文志.中國建筑幕行業(yè)應(yīng)盡快推行BIM[J].建筑節(jié)能,2011(1).

[2]戴麗蓉等.autodesk Revit軟件與3dsmax在三維設(shè)計中之比較[J].四川建筑,2009(2).

[3]傅雁.2+1的革命[J].建筑學(xué)報,2007(4).