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关键词 Revit MEP 三维 建筑信息模型 参数化构件 双向关联性 统一协作设计平台
1 引言
在计算机辅助制图（CAD） 软件中， 欧特克公司的AutoCAD 无疑是佼佼者， 在全世界范围内得到了最广泛的应用， 但是利用AutoCAD 的设计仍然停留在二维阶段。而作为实体客观存在和表现形式的三维设计显然是一种更好的设计表达方式， 利用三维设计， 可以更好地表达构件的空间关系， 利用三维模型也能很方便的剖切出所需的平面或剖面图。为了实现三维设计， 在AutoCAD 的2006 版本中也开始集成了三维建模， 但从本质上来讲， AutoCAD 仍然是一个二维CAD 软件。随着计算机技术的飞速发展和建筑信息模型的提出， 给三维设计软件的发展应用提供了足够的技术保障和广阔的前景。计算机三维绘图设计必定是未来的发展方向。
2 建筑信息模型与Revit 软件
2． 1 建筑信息模型
起初的三维计算机模型所包含的信息很有限， 提供给设计人员的实际上仅仅是一个形态研究工具。而建筑信息模型（ Building Information Model， 简称BIM） 的出现改变了这一状况， 它是顺应整个设计行业发展潮流而生的。
建筑信息模型， 是以三维数字技术为基础， 集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型， 是对该工程项目相关信息详尽的数字化表达。建筑信息模型同时又是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法。这种方法支持建筑工程的集成管理环境， 可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率并大量减少风险［1］。简单来说， BIM 模型就是利用数字信息仿真模拟建筑物所有的真实信息， 其中包括大量的非几何信息， 如材料、价格、电压、照度等。目前， 国际上有许多公司开发的BIM 软件系统， 其中以设计软件巨头欧特克公司的Revit 系列软件最具代表性。
2． 2 欧特克Revit MEP 软件
Revit 系列软件是欧特克基于建筑信息模型开发的一款建筑工程应用三维绘图软件， 可实现建筑、结构、暖通、给排水、电气及机械等专业的三维化设计， 并可与传统的AutoCAD 二维软件进行数据集成共享， 实现各专业三维协同设计。目前发布的最新版本为2010。
Revit 软件的核心是参数化的变更引擎， 它能够自动协调模型视图、工程图纸、明细表、剖面图、平面图等的变更。Revit 系列软件针对行业内不同专业的应用， 分为Revit Architecture （应用于建筑专业）、Revit Structure （应用于结构专业）、Revit MEP （应用于机械、暖通、给排水、电气等专业）。Revit 软件的特点如下：
a . 参数化构件
参数化构件是Revit 中所有模型元素的基础， 一般称其为“族”。它为设计思想和创意构建提供了一个开放的图形系统和细化的方式来表达设计意图。参数化构件可用于错综复杂的建筑设备、管道系统及电气系统的装配。最重要的是， 无需任何编程语言或代码。
b . 双向关联性
Revit 模型信息都存储在项目数据库中， 统一管理， 模型构件之间相互关联， 任一信息变更都可以同时有效地自动更新到整个模型。参数化构件技术保障了构件间的双向关联性。
c . 统一协作设计平台
Revit 不仅为建筑、结构、水暖电各专业的协作设计提供了统一技术平台， 还为不同的生产部门， 甚至管理部门也提供了良好的协作平台。专业的协作模式使各专业之间重复繁琐的资料互提转变成各专业仅需与三维建筑信息模型进行交互， 工作效率和质量得到了改进和提高。
3 Revit MEP 在电气设计中的应用
利用Revit MEP 进行设计， 与传统的二维CAD软件最大的差别是设计概念的不同， 它提供了一种全新的设计表达方式， 设计模式也有所改变。目前笔者所在公司已开始采用Revit MEP 三维软件进行工程项目设计， 理论上利用它可以进行各类电气图设计， 本
文仅以某办公楼的三维照明设计应用为例进行介绍，如图1 所示。整个设计过程分为三个阶段： 准备阶段、设计阶段和编制文档阶段， 这三个阶段之间是相互联系， 逐步展开的。
1 准备阶段
在开始三维设计之前必须根据国家标准和规范，为整个项目做一些准备工作， 这个过程称为准备阶段。这些准备工作主要包括：
a . 创建电气构件族
族是Revit 中构成项目模型的基本构件。Revit 的族类别分为系统族、标准构件族和内建族三类。虽然Revit 已经提供了不少标准构件族， 但是目前看来还是很难满足要求， 需要设计人员根据电气工程设计的国家标准和项目需求， 自建常用的电气构件族， 如照明设备族、开关插座族、配电盘族、防雷接地族、注释标记族和标题栏族等。这是利用Revit MEP 进行三维电气设计的基础。
b . 准备电气样板文件
它是创建电气系统项目的模板文件， 其中主要设置电气系统的基本参数， 比如电压、配线、配电系统和需要系数， 并选择导入电气系统常用的构件族， 还可以设置常用选项、视图样板、线型、项目单位等。利用电气样板文件对项目进行设置可以实现一劳永逸， 而不必每次都去重复相同的工作。
c . 准备共享项目中心文件
中心文件用于实现多人协同设计。基于电气样板文件创建项目， 项目专业负责人首先把建筑三维模型通过链接引入此项目， 为项目添加各种电气常用工作视图（见图2）， 还需要根据子项分配情况为设计人员指定各自的工作集， 然后将其保存到网络服务器上作为中心文件。而设计人员则可以通过保存中心文件的本地副本， 通过签出签入， 请求借用进行协同设计。
3． 2 设计阶段
准备工作完成之后， 设计人员就可以在项目的本地副本中开始设计工作了。该项目的设计工作主要为：
a . 放置空间构件， 创建空间照明明细表
Revit MEP 使用空间构件维护该构件所在区域的相关信息， 这些信息中就包括该空间的需求照度。然后创建空间照度分析明细表， 当在项目空间中放置照明设备时， 就可通过该明细表实现空间照度的自动检查。
b . 放置电气构件
该项目主要是根据设计要求放置照明灯具、开关、插座和配电盘。放置构件的视图可自行选择。如一般在天花板平面放置照明灯具， 而在楼层平面放置开关、插座和配电盘等。对于平面视图不便处理的情况， 也可利用三维视图进行。
c . 创建电力和照明线路
电力和照明线路是依据配电系统图创建的。在Revit MEP 中线路连接分为两种： 一种是电气系统的逻辑连接， 它表示电气构件之间的逻辑关系； 另一种是俗称为配线的物理连接， 它表示真实导线的物理连接。
d . 创建开关系统
指定用来控制项目中的照明设备组的开关。RevitMEP 中创建的开关系统并没通过物理连接表示， 仅在系统中存在逻辑控制关系。
e . 检查设计
Revit MEP 提供了系统浏览器和检查线路工具对电气设计进行自动检查。系统浏览器可用于检查电气系统设计和查找构件， 检查线路工具则可用来检查平面中所有线路是否均已连接。
f . 定义线路负荷
通过此功能可显示线路负荷， 并自动重新平衡负荷， 可调整断路器大小并根据负荷确定导线规格， 这为设计提供了方便。
图3 是该办公楼照明设计完成后的三维视图。
3． 3 编制文档阶段
项目设计最终是通过施工图的形式提交给业主的， 如何编制好施工图是项目设计的重要环节。编制施工图文档首先利用在准备阶段已经建好的标准图框族新建图纸， 然后把所需视图添加到图纸中。图纸上可添加说明文字， 为电气构件添加标记， 可在同一图纸中添加不同比例的视图， 还可添加各种明细表、项目图例、详图等。另外， 还可直接导入在AutoCAD 中绘制的图， 比如配电系统图等。而对于图纸标题栏的内容则通过图纸属性参数进行相应修改。总之， Revit MEP 提供了能够满足设计出图需求的功能。与AutoCAD 相比， 出图更加灵活高效， 特别对于项目的修订更加人性化和智能化， 可大大提高工作效率， 减少重复劳动。
4 Revit 在电气设计中的优缺点
4． 1 优势
a . 三维设计空间位置明确， 表达直观， 更有利于专业间的协作设计， 代表着设计软件的发展方向。
b . 具备实时自动更新构件的能力， 当对某一个族进行修改后， 所有视图可全部自动更新， 提高工作效率， 节约人力和时间。
c . 图纸文档生成及修改简单方便。
d . 由于各种视图通过同一三维模型生成， 可避免平、立、剖不一致的低级错误。
4． 2 缺陷
a . Revit 的二维处理能力不够强大， 改变各专业间协作设计的工作模式， 这对于大多数已经习惯了旧有模式， 习惯了AutoCAD 设计的用户来说， 转而使用Revit 会不适应。而作为新型设计软件， 它的文档参考学习资料有限， 使得学习具有一定难度， 也对推广使用产生了影响。
b . Revit 的本地化还不是很好， 汉化版本没有体现对国标的太多支持， 而又由于国内标准与国际标准存在一定差异， 使得使用受到影响。
c . Revit 自带族库有限， 特别是对于电气构件族来说更是如此， 需要自建大量符合国标的构件族，给使用带来了难度， 无形中又增大了设计人员的工作量。
5 结束语
综上所述， 虽然Revit 目前还存在一定的缺陷，但是由于它提供了很好的向下兼容性， 目前阶段可以采用Revit 结合AutoCAD 的方式展开设计。另外，由于它的设计理念是先进的， 也代表了CAD 设计的发展方向， 相信必然会得到越来越多设计机构和设计人员的认可， 使用也会越来越广泛。而作为电气设计师要与时俱进， 积极主动学习先进的设计思想和方法， 逐渐摆脱传统设计模式的束缚， 开创三维设计的新天地。