基于Revit软件的三维工程制图系统设计

陈英 郭阳

摘 要： 为了绘制出真实的、完整的、易于理解的三维工程图，需要对三维工程制图系统设计方法进行研究。采用当前三维工程制图系统设计方法绘制三维工程图时，得到的三维工程图准确度低、利用率低。提出一种基于Revit软件的三维工程制图系统设计方法，通过BIM技术中的Revit软件绘制三维工程图。在建筑师意见的基础上结合水暖电专业修改意见构建工程模型，对受力构件进行布置；将得到的工程结构模型输入有限元计算软件中进行检测，根据检测结果对工程模型进行修改和更新；结合水暖电、结构和建筑专业需求，对更新修改后的模型进行深化，完成三维工程图的绘制。实验结果表明，采用所提方法设计的系统绘制三维工程图时，得到的三维工程图准确度高、利用率高。

关键词： Revit软件； 三维工程图； 制图系统； 受力构件； BIM技术； 工程结构模型

中图分类号： TN911?34； TP391.7 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）22?0147?04

Abstract： The design method of the 3D engineering drawing system is studied to draw the true， complete and easy?to?understand 3D engineering drawings. The obtained 3D engineering drawings have low accuracy and utilization rate when the current design method of the 3D engineering drawing system is used to draw the 3D engineering drawings. Therefore， a design method of the 3D engineering drawing system based on the Revit software is proposed. The 3D engineering drawings are drawn by using the Revit software in the BIM technology. On the basis of the opinions of the architects， the engineering model is constructed combining with the professional opinions of water?heating electricity modification， so as to arrange stress components. The obtained engineering structural model is input into the finite element calculation software for detection. The engineering model is modified and updated according to the detection results. The modified and updated model is further deepened combining with the professional needs of water?heating electricity， structure and architecture， so as to complete the drawing of 3D engineering drawings. The experimental results show that the obtained 3D engineering drawings have high accuracy and utilization rate when the system designed by the proposed method is used to draw 3D engineering drawings.

Keywords： Revit software； 3D engineering drawing； drawing system； stress component； BIM technology； engineering structure model

0 引 言

城市化步伐的不斷加快，商业综合体建筑和住宅建筑的数量越来越多[1]。当代建筑工程的设计方法和表达方式主要是二维表现模式，20世纪90年代末，在国内的工程设计院中计算机辅助设计技术被广泛的使用和推广[2]。在建筑工程中设计三维工程图纸具有重要作用，是对建筑工程维护、运行和施工的基础，当前三维工程制图系统设计方法得到的图纸准确度低、利用率低，需要对三维工程制图系统设计方法进行研究[3?5]。

文献[6]提出一种基于模板的三维工程制图系统设计方法。该方法通过复杂的表格替代工程图，采用表格模板技术完成三维工程图的绘制。根据不同的工程数据特点，完成三维工程制图系统的设计，但采用该方法设计的系统得到的三维工程图的准确度较低。文献[7]提出一种基于UG的三维工程制图系统设计方法，该方法通过UGNX平台创建模板，在特征提取的基础上自动删除绘制三维工程图时生成的冗余边线。但是采用该方法设计的系统得到的三维工程图的利用率较。

为解决上述方法中存在的问题提出一种基于Revit软件的三维工程制图系统设计方法。Revit是BIM技术中的软件，在Revit软件中存在三个系列的软件，分别是水暖电、结构和建筑，可以通过Revit软件得到三维工程设计图[8]。

1 基于Revit软件的三维工程制图具体步骤

1） 加载建筑模型

建筑模型是结构主体构建中的主体，对建筑模型进行修改需要在降低建筑使用功能及艺术效果受到的影响的基础上完成。Revit软件可在工程的结构样板中输入工程建筑方案和模型设计方案的信息。

2） 布置受力构件

三维模型和平面视图之间的参数在Revit软件中是相互关联的[9?10]。竖向抗侧力、水平和竖向承重构件的布置，需要工程师在建筑初步模型的基礎上完成，以建筑模型为参照，降低建筑构件与结构构件之间发生碰撞冲突。

3） 有限元分析软件

Revit软件中的数据是可以共享的，选择有限元分析软件对模型进行检查，需要存在对应的数据接口，使结构模型中的荷载工况和集合尺寸可以通过间接或直接的方式转换成分析数据，避免重复建模的现象[11]。

2 三维工程制图系统

Revit软件中新建对象的常用用具分别为项目、族、体量、标题栏、注释符号等，如图1所示。

1） 项目。信息化的建筑模型，具有工程项目中全部设计信息的数据库。

2） 族。结构图元和建筑图元可以通过族编辑平台实现；可以设置不同的参数以满足用户要求的变化，并根据设计需要构建详图构件。

3） 概念体量。概念设计中的核心模型为体量工具。用户可以在项目概念设计前期或设计阶段中以建筑物的体块和形体之间的关系为基础，采用体块模型对建筑的空间和体型进行推敲、分析，通过体量分析工具完成工程各项指标的统计，为用户调整体量模块提供便利。

在保障所有人进行本职工作的基础上，可以使多个成员在相同的网络中共同分享一个模型，为工程师在结构设计和建筑设计中提供技术支持。在Revit软件中绘制三维工程图的流程图如图2所示。

在Revit中构建建筑工程的模型能够得到结构模型，工程设计师可以通过结构模型对工程建筑进行简单的分析，在Revit软件中生成的结构模型如图3所示。

通过BIM技术中的Revit软件构建工程的结构模型，在结构模型中对工程中的数据进行修改。根据工程三维模型得到剖面、立面和平面图，自动更新生成视图和图纸，实现三维工程图的绘制。

3 实验结果与分析

为了验证基于Revit软件的三维工程制图系统设计方法的整体有效性，需要对基于Revit软件的三维工程制图系统设计方法进行测试，本次测试的操作系统为Windows 7，内存容量为8 GB，硬盘容量为120 GB。分别采用基于Revit软件的三维工程制图系统设计方法、基于模板的三维工程制图系统设计方法、基于UG的三维工程制图系统设计方法绘制三维工程图，对比三种不同方法得到的三维工程图的准确度，测试结果如图4所示。

图4a）为基于Revit软件的三维工程制图系统设计方法的测试结果。分析图4a）可知，采用基于Revit软件的三维工程制图系统设计方法得到的三维工程图的准确度均在80%以上。图4b）为基于模板的三维工程制图系统设计方法的测试结果。分析图4b）可知，采用基于模板的三维工程制图系统设计方法得到的三维工程图的准确度均在50%左右。图4c）为基于UG的三维工程制图系统设计方法的测试结果。分析图4c）可知，采用基于UG的三维工程制图系统设计方法得到的三维工程图的准确度均低于30%。对比三种不同方法的测试结果可知，基于Revit软件的三维工程制图系统设计方法得到的三维工程图准确度高，因为该方法通过有限元分析软件对模型进行检查，并将检查结果反馈到软件中，对模型进行修改和更新，提高了三维工程图的准确度。

分别采用基于Revit软件的三维工程制图系统设计方法、基于模板的三维工程制图系统设计方法、基于UG的三维工程制图系统设计方法进行测试，对比三种不同方法得到的三维工程图的利用率，测试结果如图5所示。

分析图5a）可知，采用基于Revit软件的三维工程制图系统设计方法得到的三维工程图的利用率高达96%；分析图5b）可知采用基于模板的三维工程制图系统设计方法得到的三维工程图的利用率最高为78%；分析图5c）可知，采用基于UG的三维工程制图系统设计方法得到的三维工程图的利用率最高为60%。对比三种不同方法的测试结果可知，采用基于Revit软件的三维工程制图系统设计方法得到的三维工程图的利用率较高。

4 结 语

三维工程图在建筑工程中具有重要作用，当前三维工程制图系统设计方法得到的三维工程图准确度低、利用率低，因此提出一种基于Revit软件的三维工程制图系统设计方法。本文解决了当前三维工程制图系统设计方法中存在的问题，并进行了优化，得到的三维工程图的准确度高、利用率高，为当代工程的建筑做出贡献。

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