作者：肖春红
出版社：电子工业出版社
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Autodesk Revit 2016中文版实操实练权威授权版试读：
前言
本书是Autodesk公司授权培训中心指定培训教材，Autodesk公司Revit等级考试指定用书。
在当前的经济环境下，工程建设行业企业面临诸多挑战。面对激烈的竞争，企业必须证明其能够提供客户期望的价值才能够赢得新的业务。这就意味着企业必须重新审视原有的工作方式，在交付项目的过程中提高整体效率。从大型总包商到施工管理专家，再到业主、咨询顾问和施工行业从业人员，他们都希望采用各种新方法来提高工作效率，同时最大限度地降低设计和施工流程的成本。他们正在利用基于模型的设计和施工方法及建筑信息模型来改进原有工作方式。
近年来，BIM技术在工程建设行业的应用越来越广泛，其发展速度令人叹为观止，国内很多设计单位、施工单位、业主单位都在积极推广BIM技术在本企业的应用。由于BIM覆盖项目全生命周期，涉及应用方向繁多，国内应用时间短，缺乏足够的标准及资源，企业应用初期难以找到学习BIM技术切合的入手点。
目前在建或已建成的各种形态的建筑或多或少都有BIM软件的设计辅助，在各种BIM软件中，Revit最为流行、使用最为广泛。Revit是基于BIM建模技术的一款强大软件，从BIM技术发展开始至今，其一直是实现各种BIM作品的最主要的设计平台之一。因为Revit不仅功能强大，而且简单易学，它覆盖了从设计最初的建模到最终的成果表现的全部工具，而且具有强大的导入、导出功能，能良好地实现与各种软件的配合工作，Revit本身就是一款能够精确描述对象的CAD类软件，具有高精度的建模尺寸，因此设计师无须进行二次建模便可以实际用于建造和生产。
本书立足于国内这一现状，结合BIM在工程建设行业的应用经验和目前设计软件使用情况拟订，旨在推进BIM技术的发展。
本书分为19章，第1章主要介绍BIM基础理论，第2～4章主要介绍Revit基础，第5～9章主要介绍各专业模型创建，第10章主要介绍基于Revit的分析功能，第11、12章主要介绍软件二维表达相关内容，第13章主要介绍Revit相关统计功能，第14章主要介绍建筑表现相关内容，第 15章主要介绍图纸处理相关内容，第16章主要介绍Revit协同设计相关内容，第17～18章主要介绍体量和族内容，第19章主要介绍在施工和设计阶段BIM相关应用。本书包含若干大小案例，均与建筑问题相关，位于本书配套资源中。
限于编者的学识有限，书中难免存在错误及纰漏之处，请读者不吝指正。编者2016年4月第1章BIM基本理论1.1 BIM基本理论1.1.1 BIM概述
BIM是Building Information Model的缩写，即建筑信息模型，是由欧特克公司提出的一种新的流程和技术，是整合整个建筑信息的三维数字化新技术，是支持工程信息管理的最强大的工具之一。
从理念上说，BIM试图将建筑项目的所有信息纳入到一个三维的数字化模型中。这个模型不是静态的，而是随着建筑生命周期的不断发展而逐步演进的，从前期方案到详细设计、施工图设计、建造和运营维护等各个阶段的信息都可不断集成到模型中，因此可说BIM模型就是真实建筑物在电脑中的数字化记录。当设计、施工、运营等各方人员需要获取建筑信息时，例如，需要图纸、材料统计、施工进度等，都可从该模型中快速提取出来。BIM由三维CAD技术发展而来，但它的目标比CAD更为高远。如果说CAD是为了提高建筑师的绘图效率，BIM则致力于改善建筑项目全生命周期的性能表现和信息整合。
从技术上说，BIM不是像传统的CAD那样，将建筑信息存储在相互独立的成百上千的DWG文件中，而是用一个模型文件来存储所有的建筑信息。当需要呈现建筑信息时，无论是建筑的平面图、剖面图还是门窗明细表，这些图形或者报表都是从模型文件实时动态生成出来的，可理解成数据库的一个视图。因此，无论在模型中进行任何修改，所有相关的视图都会实时动态更新，从而保持所有数据一致和最新，从根本上消除CAD图形修改时版本不一致的现象。
当理解BIM时，要阐明如下几个关键理念：（1）BIM不等同于三维模型，也不仅仅是三维模型和建筑信息的简单叠加。虽然称BIM为建筑信息模型，但BIM实质上更关注的不是模型，而是蕴藏在模型中的建筑信息，以及如何在不同的项目阶段由不同的人来应用这些信息。三维模型只是BIM比较直观的一种表达方式。如前文所述，BIM致力于分析和改善建筑在其全生命周期中的性能，并使原本离散的建筑信息能够更好地整合。（2）BIM不是一个具体的软件，而是一种流程和技术。BIM的实现需要依赖于多种软件产品的相互协作。有些软件适用于创建BIM模型（如Revit），而有些软件适用于对模型进行性能分析（如Ecotect）或者施工模拟（如Navisworks），还有一些软件可在BIM模型基础上进行造价概算或者设施维护，等等。一种软件不可能完成所有的工作，关键是所有的软件都应该能够依据BIM的理念进行数据交流，以支持BIM流程的实现。（3）BIM不仅是一种设计工具，更明确地说，BIM不是一种画图工具，而是一种先进的项目管理理念。BIM的目标是在整个建筑项目周期内整合各方信息，优化方案，减少错误，降低成本，最终提高建筑物的可持续性。尽管BIM软件也能用于输出图纸，并且熟练的BIM用户可获得比CAD方式更高的出图效率，但“提高出图速度”并不是BIM的出发点。（4）BIM不仅是一个工具的升级，而是整个行业流程的一次革命。BIM的应用不仅会改变设计院内部的工作模式，也将改变业主、设计、施工方之间的工作模式。在BIM技术支撑下，设计方能够对建筑的性能有更多掌控，而业主和施工方也可更多、更早地参与到项目的设计流程中，以确保多方协作创建更好的设计，满足业主的需求。在美国，已经有一些项目开始采取IPD这样的新型协作模式；而在我国，随着民用建筑越来越多地开始采取总承包模式，设计和施工流程愈加整合，BIM也更能发挥出它的价值。
由于BIM可将设计、加工、建造、项目管理等所有工程信息整合在统一的数据库中，所以它可提供一个平台，保证从设计、施工到运营的协调工作，使基于三维平台的精细化管理成为可能。
BIM正在改变企业内部以及企业之间的合作方式。为了实现BIM的最大价值，设计人员需要重新思考各专业的设计范围和工作流程，通过协同工作实现信息资源的共享，减少传统模式下的项目信息丢失。
图1-1所示的图表证明了BIM技术影响设计和施工成本以及整个工程项目质量的能力。在设计阶段，影响成本、效益和建筑物性能的能力最强；反之，在施工阶段发生的设计变更造成的成本浪费最大。因此，在设计阶段，应用更多的BIM先进技术来提高设计质量，可更有效地提高对设计和施工成本的影响能力。也就是说，越早应用BIM，项目的成功就越有保障。图1-1 BIM技术对项目的影响能力1.1.2 BIM的价值
为了更好地理解BIM的价值，可参看图1-2。它是由HOK公司的Patrick McLearny先生创建的，因此被称为“McLearny曲线”。图1-2 项目不同阶段BIM的影响能力
可以看到，随着项目的演进，设计师对项目的可控力（曲线①）愈加降低，而设计变更的成本（曲线②）愈加增大。传统设计流程（曲线③）中，设计师把大部分的时间精力都花在施工图阶段，但这时已经错过了优化项目的最佳时期。因此，理想的设计流程（曲线④）应当允许设计师把大部分精力放在方案和深化设计阶段，同时减少在枯燥的施工图阶段的时间投入。BIM的应用正是为了满足这一目的，提高设计师对建筑项目的控制能力，帮助设计师创建性能更好、成本更低的成果。
BIM不是一两个软件或者一两个企业就能够实现的，它需要项目建设的上下游产业链的共同变革。BIM在工程建设项目中的价值链如图1-3所示。图1-3 BIM在工程建设项目中的价值链
BIM作为一种三维数字化新技术，具体体现在如图1-4所示的几种设计模式中。图1-4 BIM设计模式
1）可视化
可视化使业主等项目参与方可通过三维仿真、漫游等方式实现在计算机屏幕上动态地体验实地参观的效果。
2）参数化
在BIM设计中，项目模型将和数据库紧密关联，模型中的任何信息，将通过数值精确体现。设计也不再仅仅是绘图的过程，而是可通过修改相关的参数值来实现图纸的自动更新。
3）标准化
所谓标准化设计，就是将相关的设计规范和出图要求等集成到BIM项目的模板和族库当中，而各个专业通过项目模板和族库的共享，可轻易地实现设计的一致性。
4）模块化
模块化设计，则是指同种类型的项目，可通过制定项目模块来实现项目经验的传承。项目模块中包含以往的设计方式，可以通过参数的修改来实现类似项目的快速设计，并最大限度地保障以往的设计数据不丢失。
5）协同化
传统设计中的专业提资主要是靠口头沟通和图纸实现的，因为每个专业均需向多个不同的专业提资，难免会出现疏漏和错误，而BIM的数据共享平台则严格保障了专业间提资的一致性，同时网络的发展也使得专业提资日趋实时化，这大大提高了专业沟通的效率和准确度，降低了沟通成本。
6）精确工程量统计
BIM模型中包含的所有工程信息，都可通过软件自动统计。这既减轻了工程师的负担，也可较为精确地估计出材料和设备的数量和成本。1.1.3 BIM应用领域
BIM技术广泛应用于工程建设行业的各个阶段，从项目类型来说，BIM技术覆盖了建筑、市政道路、水利水电、石油石化等不同类型项目，从项目全生命周期看，BIM技术覆盖了从项目规划、概念设计、方案设计、初步设计、施工图设计、施工、物业运营、项目改造等方面。1.2 Autodesk公司BIM体系简介
Autodesk公司提供了完整的BIM系统解决方案，其BIM体系覆盖了工程建设项目全生命周期，在不同设计阶段，不同专业都有对应软件。BIM软件体系如图1-5所示。图1-5 BIM软件体系
主要软件介绍如下：（1）Autodesk Revit：针对工业与民用建筑，Autodesk公司推出了Revit系列软件。
由于它基于BIM技术，因此给用户带来了创新的生产力工具。它既是高效率的设计与制图工具，同时也能解决多专业设计协同的困扰，通过信息共享来改善整个项目的设计流程。更有价值的是，使用Revit软件建立的信息模型还可用于全面的建筑分析，包括结构的可靠性分析、建筑节能分析和成本的概预算等。这样的信息模型，还可交给下游行业继续使用，例如，进行施工进度计划安排或者虚拟施工，也可为物业管理提供更好的掌控全局的工具。（2）AutoCAD Civil 3D：除建筑业的Revit软件之外，Autodesk公司还推出了针对土木工程行业的软件。Civil 3D的设计理念与Revit软件非常相似，是基于三维动态的土木工程模型，而它所服务的领域包括勘察测绘、场地规划设计、道路和水利工程等大土木专业。无论是参数化设计和自动更新特性，还是自动从模型生成图纸和报表，Civil 3D都能充分利用信息化模型提升生产力。（3）Autodesk Green Building Studio:Autodesk Green Building Studio通过Web Service的方式为建筑师提供服务。用户可把Revit® Architecture和Revit® MEP设计的模型导出成一个gbXML数据文件，然后上传到这个网站，网站就能对整个建筑的能耗、用水和二氧化碳排放量进行分析，从而帮助建筑师评估不同的设计方案对建筑整体能耗的影响。（4）Autodesk Ecotect:Autodesk Ecotect 是全面的概念式建筑性能分析软件。它提供了丰富的仿真和分析功能，包括日照、热能、遮阳、采光、气流和声学分析等，帮助建筑师在设计的早期阶段就能够借助简单的三维模型，快速了解建筑的性能表现，探讨各个设计元素对建筑性能的影响，从而创建一个更加可持续发展的未来。（5）Autodesk Robobat:Autodesk Robobat 是Autodesk 收购的结构计算软件，支持与Revit Structure的集成分析。（6）Autodesk Navisworks:Autodesk于2007年收购Navisworks。Navisworks是一个协同的校审工具，它的出现使得设计人员对于3D的运用，不仅仅局限于设计阶段，使用人员也不再仅仅局限于设计人员。Naviworks的功能特性和使用方式，使得包括施工、运营、总包等各个项目参与方都能有效地利用3D模型，并参与到整个模型的创建和审核过程中来。从而使得设计人员在项目设计、投标、建造等各个阶段和环节都能有效地发挥3D模型所带来的优势和能量。（7）Autodesk Infrastructure Modeler:Autodesk Infrastructure Modeler是针对基础建设行业的方案设计软件，它帮助工程师和规划者创建三维模型并基于立体动态的模型进行相关评估和交流，通过非常直观的方式使专业和非专业人员迅速地了解和理解设计方案。第2章Revit入门
知识引导
本章主要讲解Revit软件的基本知识，使读者了解Revit操作环境以及如何设置系统参数、文件管理等知识，为后续系统学习打下基础。2.1 操作环境
操作环境主要指Revit软件操作的基本界面、系统参数设置，本节将简要介绍。
预习重点
安装软件，熟悉软件操作界面2.1.1 操作界面
Revit操作界面是执行显示、编辑图形等操作的区域，完整的Revit操作界面，包括快速访问工具栏、应用程序菜单、功能区、“属性”选项板、项目浏览器、绘图区域、视图控制栏和状态栏，如图2-1所示。图2-1 操作界面
1）功能区
创建或打开文件时，功能区会显示，如图2-2所示，它提供创建项目或族所需的全部工具。图2-2 功能区
单击功能区菜单，该菜单会展开，出现展开区域，展开区域包含该菜单下部分工具，如图2-3所示。在面板下部如出现箭头，则表示该面板还可继续展开，如图2-4所示。图2-3 功能区下拉菜单图2-4 功能区下拉菜单内容
2）快速访问工具栏
快速访问工具栏包含一组常用的工具。可对该工具栏进行自定义，如图2-5所示。图2-5 快速访问工具栏
3）应用程序菜单
应用程序菜单提供了主要的文件操作管理工具，包括新建文件、保存文件、导出文件、发布文件等工具，如图2-6所示。
4）“属性”选项板“属性”选项板，主要功能为查看和修改图元属性特征。“属性”选项板由4部分组成：类型选择器、编辑类型、属性过滤器和实例属性，如图2-7所示。
各选项说明如下：
类型选择器：绘制图元时，“类型选择器”会提示项目构件库中所有的族类型，并可通过“类型选择器”对已有族类型进行替换调整。
属性过滤器：在绘图区域选择多类图元时，可通过“属性过滤器”选择所选对象中的某一类对象。图2-6 应用程序菜单图2-7 “属性”选项板
提示“编辑类型”按钮。单击“编辑类型”按钮，展开新对话窗口，通过次对话窗口可调整所选对象类型参数。
实例属性。通过修改实例属性可改变某一图元的相应参数。“属性”选项板为常用工具，通常情况下处于开启状态，“属性”选项板关闭后，有三种办法重新开启。（1）单击“修改”选项卡→“属性”面板→（属性）。（2）单击“视图”选项卡→“窗口”面板→“用户界面”下拉列表→“属性”。（3）在绘图区域中单击鼠标右键并单击“属性”。
5）项目浏览器
项目浏览器用于管理整个项目中所涉及的视图、明细表、图纸、族、组和其他部分对象，项目浏览器呈树状结构，各层级可展开和折叠，如图2-8所示。
6）绘图区域
绘图区域主要用于设计操作界面，显示项目浏览器中所涉及的视图、图纸、明细表等相关内容。图2-8 项目浏览器
7）视图控制栏
视图控制栏主要功能为控制当前视图显示样式，包括视图比例、详细程度、视觉样式、日光路径、阴影设置、视图裁剪、视图裁剪区域可见性、三维视图锁定、临时隐藏、显示隐藏图元、临时视图属性、隐藏分析模型，如图2-9所示。图2-9 视图控制栏
各选项说明如下：
视图比例：可用视图比例对视图指定不同比例。
详细程度：Revit系统设置“粗略”、“中等”或“精细”三种详细程度，通过指定详细程度，可控制视图显示内容的详细级别。
视觉样式：Revit提供了线框、隐藏线、着色、一致的颜色、真实、光线追踪6种不同的视觉样式，通过指定视图视觉样式，可控制视图颜色、阴影等要素的显示。
日光路径：开启日光路径可显示当前太阳位置，配合阴影设置可对项目进行日光研究。
阴影设置：通过日光路径和阴影的设置，可对建筑物或场地进行日光影响研究。
视图裁剪：开启视图裁剪功能，可控制视图显示区域，视图裁剪又分为模型裁剪区域、注释裁剪区域，分别控制模型和注释对象的显示区域。
视图裁剪区域可见性：视图裁剪区域可见性设置主要控制该裁剪区域边界的可见性。
三维视图锁定：三维视图锁定功能只有在三维视图状态下才可使用，三维视图锁定开启后，三维视图只可缩放大小，不能随意旋转改变方向，三维视图锁定后可在该视图对图元进行标注操作。
临时隐藏设置：临时隐藏设置分为按图元和按类别两种方式，可临时性隐藏对象。当关闭该视图窗口后，重新打开该视图，被临时隐藏的对象均会显示出来。
显示隐藏图元：开启该功能可显示所有被隐藏图元。被隐藏图元为深红色显示，选择被隐藏图元后，单击鼠标右键，可使用<取消在视图中隐藏>命令取消对此对象的隐藏。
临时视图属性：开启临时视图模式，可使用临时视图样板控制当前视图，在选择清除或“恢复视图属性”前，视图样式均为临时视图样板样式。
隐藏分析模型：通过隐藏分析模型可隐藏当前视图中的结构分析模型，不影响其他视图显示。
显示约束：开启显示约束后，可在视图中查看用户创建的所有约束关系。
8）状态栏
状态栏用于显示和修改当前命令操作或功能所处状态，如图2-10所示。状态栏主要包括当前操作状态、工作集状态栏、设计选项状态栏、选择基线图元、链接图元、锁定图元和过滤等状态栏。图2-10 状态栏
各选项说明如下：
当前操作状态：显示当前命令状态，提示下一步操作，如图2-11所示。
工作集状态栏：显示当前工作集状态，如图2-12所示。图2-11 当前操作状态图2-12 工作集状态栏
设计选项状态栏：显示当前设计选项，如图2-13所示。
选择基线图元、链接图元、锁定图元、过滤等状态栏：几种命令操作的快捷方式，如图2-14所示。图2-13 设计选项状态栏图2-14 快捷方式2.1.2 系统参数设置
系统参数设置主要为当前Revit操作条件进行设置，为后续操作打下基础。系统参数设置包括常规选项、用户界面、图形、文件位置、渲染、检查拼写、SteeringWheels、ViewCube、宏9个选项设置。【执行方式】
功能区：“应用程序菜单”→“选项”【操作步骤】
按上述执行方式执行，打开如图2-15所示的对话框，即可对相关参数进行设置。图2-15 “系统参数”对话框“常规”选项卡：主要用于对系统通知时间、用户名、日志文件清理、工作共享更新频率、视图选项做相应设定，如图2-16所示。图2-16 “常规”选项卡
各选项说明如下：
保存提醒间隔：项目操作工作中系统自动提示保存时间间隔。“与中心文件同步”提醒间隔：项目操作工作中系统自动提示与中心文件同步的时间间隔。
用户名：系统操作人员标识。
日志文件清理：系统日志清理间隔设置。
工作共享更新频率：系统工作共享更新频率设置。
视图选项：设置默认视图规程。“用户界面”选项卡：主要用于对系统界面进行设置，如图2-17所示。图2-17 “用户界面”选项卡
各选项说明如下：
工具和分析：系统各操作工具和分析工具界面设置。
活动主题：提供“亮”、“暗”两种视图视觉主题。
快捷键：自定义系统快捷键。
双击选项：双击对象时启动命令设置。
工具提示助理：鼠标停留时显示命令提示的级别设置，默认为标准。
启动时启用“最近使用的文件”页面：是否显示“最近使用文件”界面的设置。
选项卡切换行为：退出选择或命令后的系统界面设置。
选择时显示“上下文”选项卡：勾选该选项后，选择对象时系统将提示所有操作命令。“图形”选项卡：主要用于对图形图像显示进行设置，如图2-18所示。图2-18 “图形”选项卡
各选项说明如下：
警告：计算机显卡相关信息。
使用硬件加速（Direct 3D®）：勾选后通过硬件加速提高显示效率和显示效果。
重绘时允许导航：勾选后，无须等待软件完成图元绘制的每个步骤，就能够平滑和连续地导航模型，如进行平移、缩放和动态观察视图等。
使用反走样平滑线条：勾选后显示效果更佳，但可能会使显示速度下降。
背景：用于设置背景显示颜色。
选择：设置选择对象提示颜色，如勾选半透明，选择对象即为半透明显示。
预先选择：通过Tab键可进行预先选择，此处设置预先选择对象颜色。
警告：当系统出现系统警告时，涉及警告相关对象颜色设置。
临时尺寸标注文字外观：设置临时尺寸标注的外观。“文件位置”选项卡：主要用于设置系统文件相关参数，包括文件链接位置等，如图2-19所示。图2-19 “文件位置”选项卡
各选项说明如下：
项目样板文件：设置新建文件时可选样板文件路径。
用户文件默认路径：设置默认文件管理相关路径。
族样板文件默认路径：设置族样板文件路径。
点云根路径：设置点云根相关路径。“渲染”选项卡：主要用于对文件渲染相关参数进行设置，如图2-20所示。图2-20 “渲染”选项卡
各选项说明如下：
其他渲染外观路径：用于定义渲染外观的自定义颜色、设计、纹理或凹凸贴图、贴花的图像文件。
ArchVision Content Manger位置：设置ArchVision的其他RPC内容的文件路径。“检查拼写”选项卡：主要用于对系统所涉及的文字拼写进行设置，如图2-21所示。图2-21 “检查拼写”选项卡
SteeringWheels选项卡：主要用于对项目导航控件进行设置，如图2-22所示。图2-22 SteeringWheels选项卡
各选项说明如下：
文字可见性：对控制盘工具消息、工具提示、光标文字可见性进行设置。
控制盘外观：设置大、小控制盘的尺寸和不透明度。
环视工具行为：勾选“反转垂直轴”复选框后，向上拖曳光标时，目标视点将升高；向下拖曳光标时，目标视点将降低。
漫游工具：勾选“将平行移动到地平面”复选框可将移动角度约束到地平面。
速度系数：用于设置移动速度的大小。
缩放工具：勾选该选项后，允许通过单次单击缩放视图。
动态观察工具：勾选“保持场景正立”选项后，视图的边将始终垂直于地平面。
ViewCube选项卡：可用于设置ViewCube导航控件参数，如图2-23所示。图2-23 ViewCube选项卡
各选项说明如下：
显示ViewCube：系统设置ViewCube 外观，包括可见性、显示视图、显示视图位置、大小设置及不透明度设置。
拖曳ViewCube时：勾选该选项后，将捕捉到最近的ViewCube视
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