Revit 明細表在建筑專業(yè)BIM 正向設計中的應用研究

鄭聰 孫昱

（湖南省建筑設計院集團股份有限公司，長沙 410012）

引言

縱觀BIM 發(fā)展歷程，正向設計的理念已有十數(shù)年之久，雖然不斷有國家和行業(yè)政策、資金等舉措的幫扶，但對于大多數(shù)項目而言，BIM 的應用受限于管道綜合優(yōu)化、減少錯漏碰缺等輔助設計，由此可見，BIM 正向設計的推廣和普及頗具阻力。

為了推進BIM 技術(shù)的應用廣度和深度，本文選取某實際項目作為案例，總結(jié)出一套Revit 明細表在建筑專業(yè)正向設計中的應用流程和方法。同時，其他專業(yè)的設計人員也可在此原理基礎上，結(jié)合各自專業(yè)特點和需求進行拓展和優(yōu)化，從而把明細表應用到不同設計專業(yè)、不同設計階段當中，節(jié)省大量的非設計類工作，讓設計師切實體會和掌握正向設計的精髓，發(fā)揮BIM技術(shù)的核心競爭力。

1 工程概況及應用原因

1.1 項目概況

本文研究的案例為至和國際學術(shù)交流中心及康養(yǎng)10 號樓如圖1 所示，屬于橫琴至和國際生命中心項目的一個主要子項，其建設地點位于橫琴粵澳深度合作區(qū)的核心地塊。該子項為一類高層公建，總建筑面積約2.4 萬㎡。地上部分由兩棟塔樓和裙房組成，其中西塔14 層，建筑高度54.1m，主要功能為酒店客房；東塔12 層，建筑高度43.3m，主要功能為家庭式療養(yǎng)院；裙房四層，主要功能為酒店配套用房、健康管理會所、商業(yè)等。

圖1 橫琴至和國際學術(shù)交流中心及康養(yǎng)10 號樓

基于上述基本情況，經(jīng)項目團隊比選，并綜合結(jié)構(gòu)、機電各專業(yè)的意見，認為該子項的設計和施工均較為復雜，故決定建筑專業(yè)從方案階段開始采用BIM 正向設計并最終出圖。目前該子項已完成施工圖審查，處于施工階段。再者，由于該子項明細表應用的廣度和深度均達到了較高的程度和層次，進而能夠充分反映出模型和數(shù)據(jù)的高效同步聯(lián)動，故以本子項作為研究展示對象，具有典型意義和指導價值。

1.2 明細表的研究背景和應用原因

在建筑設計中，數(shù)據(jù)和模型存在緊密的聯(lián)系，主要體現(xiàn)在兩個方面：

（1） 模型中構(gòu)件和圖元的各種屬性通過相應數(shù)據(jù)來描述；

（2）各種數(shù)據(jù)之間也具有直接或間接的聯(lián)系和規(guī)律，這些聯(lián)系和規(guī)律一般可通過數(shù)學或邏輯表達式來描述，其中大部分表達式可依據(jù)已有設計資料而建立。比如，建筑內(nèi)某區(qū)域的總?cè)藬?shù)與該區(qū)域的面積、使用功能有關(guān)；同時，總?cè)藬?shù)又影響該區(qū)域需要的疏散寬度、衛(wèi)生間潔具數(shù)量等［1］。其中，以旅館門廳大堂區(qū)所需男衛(wèi)大便器數(shù)量的獲取公式為例,若用Revit 表達式描述，即為：男衛(wèi)大便器數(shù)量=if(男性人數(shù)＜300,男性人數(shù)/150,(男性人數(shù)-300)/300+300/150)。如表1～表2所示。

表1 商業(yè)營業(yè)廳內(nèi)的人員密度（單位：人/㎡）

表2 旅館的功能用房面積配置參考（單位：㎡/每間客房）

再比如，一個項目的機動車、非機動車的需求數(shù)量是根據(jù)不同類型功能分區(qū)的面積、比例系數(shù)計算得來［2］;旅館類建筑各個功能分區(qū)用房的需要面積由旅館等級、客房數(shù)量等數(shù)據(jù)來決定［3］。

類似于上述的問題，在工程設計中還有很多，設計師經(jīng)常需要對眾多數(shù)據(jù)（包括幾何數(shù)據(jù)、非幾何數(shù)據(jù)）［4］進行收集、統(tǒng)計、歸納、分析和處理，而且隨著設計規(guī)范日益細致和業(yè)主要求不斷提高，設計師做出的每一步?jīng)Q策，不能僅憑設計原理和從業(yè)經(jīng)驗得出，更需要可靠、準確、充足的數(shù)據(jù)作為有力支撐。

傳統(tǒng)設計平臺如CAD、Sketchup 等，由于缺乏模型作為數(shù)據(jù)的載體，或是模型和數(shù)據(jù)缺乏有效關(guān)聯(lián)，導致建筑師所需的大多數(shù)數(shù)據(jù)成果主要通過人工方式進行收集、篩選和輸出。

Revit 平臺可以改善上述弊端，主要基于以下兩點：

軟件經(jīng)過多年的積累和更新，把常用的基本數(shù)據(jù)和圖元自動默認進行了關(guān)聯(lián)［5］；

設計師可以借助明細表作為載體，把數(shù)據(jù)和圖元進行自定義的整合關(guān)聯(lián)，構(gòu)建成一個數(shù)據(jù)和圖元的多維度多層次的聯(lián)系網(wǎng)［6］。

由此，設計師通過充分利用明細表的高度智能化優(yōu)勢，既能節(jié)省大量的非設計類工作量，又能隨時提煉、規(guī)整各項數(shù)據(jù)，進行分析和判斷，若發(fā)現(xiàn)不合理之處及時進行優(yōu)化，從而滿足設計、業(yè)主、規(guī)劃部門等多方要求［7］。

2 與明細表相關(guān)的主要概念

為了更好地理解掌握明細表的應用原理及流程，介紹幾個主要概念。

2.1 明細表的類型和主要作用

明細表主要分為兩類：建筑構(gòu)件明細表和關(guān)鍵字明細表。其基本原理和主要作用概括為：通過平臺默認并結(jié)合設計師自定義的若干設置，將模型中各種圖元和屬性參數(shù)［8］進行關(guān)聯(lián)，再以表格的形式對相關(guān)數(shù)據(jù)進行匯總、篩選、編排和輸出，從而使得修改模型圖元時，對應的明細表都會自動更新以反應這些修改，反之亦然，最終達到提升工作效率的目的。

2.2 明細表屬性

包括字段、過濾器、排序成組、格式、外觀5 個方面，如圖2 所示。其中“字段”即各個圖元類別的參數(shù)；“過濾器”是以若干限制條件來篩選字段的取值區(qū)間；“排序成組”負責調(diào)整字段的組合方式和排列順序的優(yōu)先級；“格式”則用來修改字段的可見性、以及輸出名稱和字符形式等；“外觀”用來控制數(shù)據(jù)表格的字體樣式、網(wǎng)格線型、線寬等。

圖2 明細表屬性菜單

2.3 項目參數(shù)和共享參數(shù)

在Revit 中,參數(shù)按其所屬對象的范圍，主要分為內(nèi)置參數(shù)、項目參數(shù)、共享參數(shù)、族參數(shù)［9］，如圖3 所示?？刂朴绊憟D元的范圍，可分為類型參數(shù)、實例參數(shù)。其中，明細表可以利用和提取的參數(shù)包括：內(nèi)置參數(shù)、項目參數(shù)、共享參數(shù)，以及基于前三者形成的計算參數(shù)、合并參數(shù)。由于族參數(shù)不能出現(xiàn)在明細表中，因此在設計中，若需要統(tǒng)計某圖元的參數(shù)為族參數(shù)，則需要將此參數(shù)轉(zhuǎn)化為共享參數(shù)或新建一個共享參數(shù)來替代前者。

圖3 項目參數(shù)和共享參數(shù)

3 明細表的制作流程和方法

3.1 通用的制作流程和基本方法

作者通過研究不同類型明細表的共同點，總結(jié)歸納出一套通用制作流程和方法，其基本核心步驟分為四步：

（1）以某種圖元類別來創(chuàng)建建筑構(gòu)件明細表或者關(guān)鍵字明細表；

（2）提取該圖元類別的若干參數(shù)作為初始字段，這些參數(shù)可以是Revit 系統(tǒng)自帶的內(nèi)置參數(shù)，也可以是設計師根據(jù)設計需要，自定義賦予某些Revit 類別或者族的項目參數(shù)和共享參數(shù)；

（3）利用初始字段結(jié)合數(shù)學或邏輯表達式生成計算參數(shù)、或者通過已有字段組合成合并參數(shù)；

（4）根據(jù)設計需求分別設置明細表的其余四種屬性，即“過濾器”、“排序成組”、“格式”、“外觀”，從而得到輸出表格，如圖4 所示。

圖4 明細表的各種類型和舉例

3.2 主要常用明細表的舉例

本案例中的明細表類型包括10 個大類，近40 個小項，如圖5 所示。具體為：面積類明細表，用于描述樓層面積指標、戶型面積指標以及全樓棟面積指標；電梯類明細表用于統(tǒng)計項目中使用的各種型號電梯的參數(shù)；衛(wèi)浴類明細表用于統(tǒng)計某分區(qū)內(nèi)所需要衛(wèi)浴裝置的類型、數(shù)量、對應服務的人數(shù)等信息，以及實際的設計數(shù)量。防火分區(qū)明細表用來統(tǒng)計一個防火分區(qū)內(nèi)每個房間的最大容納人數(shù)以及該區(qū)域內(nèi)總?cè)藬?shù)等信息；疏散樓梯明細表用來統(tǒng)計一個防火分區(qū)內(nèi)各個疏散樓梯的有效疏散寬度及總和。

圖5 案例中應用的明細表

此外，常用的明細表還包括：客房、標高系統(tǒng)、圖紙目錄、門窗、機動及非機動車車位、會議廳及多功能廳座位、人防分區(qū)等類型。設計師根據(jù)項目具體需要和特點，基于基本原理和方法創(chuàng)建即可。下文選取幾個典型進行介紹。

3.2.1 電梯類明細表

與電梯有關(guān)的明細表主要包括兩種：電梯樣式表和基于前者形成的電梯一覽表。

創(chuàng)建電梯樣式表需要用到關(guān)鍵字明細表功能，其原理是構(gòu)建一個關(guān)鍵字和多個參數(shù)的映射，若當1 個圖元調(diào)用關(guān)鍵字時，系統(tǒng)將一次性自動的把與關(guān)鍵字綁定的所有參數(shù)賦值給此對象，從而省去了分別賦值的重復操作。

本案例中涉及的電梯有多種樣式，包括客梯、餐梯、病床梯、觀光梯、消防梯，而每一種特定樣式的電梯都具有多個與之對應且相對固定的屬性值，從而形成一對多的對應關(guān)系，因此，電梯樣式表采用關(guān)鍵字明細表會起到事半功倍的效果。以門類別來創(chuàng)建，除關(guān)鍵字名稱為內(nèi)置參數(shù)外，其他所有參數(shù)均為實例參數(shù)，分別設置明細表各屬性并得到輸出如圖6 所示。

圖6 電梯樣式

電梯一覽表用來統(tǒng)計電梯所附屬的各種參數(shù)等信息。在創(chuàng)建明細表前，需要對電梯圖元的2 個實例參數(shù)進行賦值，即電梯樣式和注釋。其中，電梯樣式調(diào)用電梯樣式明細表中的關(guān)鍵字，注釋的值一般設置為電梯編號，如圖7 所示。

圖7 電梯參數(shù)設置

然后以門類別來創(chuàng)建，其中門洞尺寸是由寬度、高度兩個內(nèi)置參數(shù)合并組成；轎廂尺寸是由轎廂深度、轎廂寬度兩個共享參數(shù)合并組成；井道尺寸是由井道深度、井道寬度兩個項目參數(shù)合并組成?！皬姆块g：名稱”是描述電梯所在的井道名稱，其值一般設置為電梯使用功能。

3.2.2 多功能廳座位統(tǒng)計明細表

Revit 欄桿功能十分強大，當某種截面沿著某條路徑（路徑需要在平面）得到的建筑構(gòu)件，比如本案例中地下室機動車車位，裙房二層的多功能廳座位均用此方法建模，同時配合明細表便能統(tǒng)計出相應的圖元數(shù)量。本文以座位數(shù)量統(tǒng)計為例，在創(chuàng)建明細表前，需要通過欄桿功能并按照一定幾何規(guī)律來創(chuàng)建聯(lián)排座位，如圖8 所示。

圖8 座位的設置和生成

3.2.3 衛(wèi)浴類明細表

主要包括兩種：衛(wèi)浴需要數(shù)量統(tǒng)計和衛(wèi)浴設計數(shù)量統(tǒng)計。

（1）衛(wèi)浴需要數(shù)量統(tǒng)計

用來統(tǒng)計某分區(qū)內(nèi)需要各類型衛(wèi)浴裝置的數(shù)量以及其服務的人數(shù)等信息。在創(chuàng)建明細表前，需要對每個Revit 房間圖元的2 個實例參數(shù)進行賦值，其中，人均面積系數(shù)的值是根據(jù)相關(guān)設計規(guī)范來進行確定；對于不附帶獨立小型衛(wèi)生間的房最后以房間類別來創(chuàng)建，需要補充9 個計算參數(shù)，設置明細表各屬性并得到輸出結(jié)果，如圖9 所示。

圖9 與房間相關(guān)的參數(shù)

（2）衛(wèi)浴設計數(shù)量統(tǒng)計

用來統(tǒng)計某分區(qū)內(nèi)各類型衛(wèi)浴裝置的設計數(shù)量。在創(chuàng)建明細表前，需要對每個衛(wèi)浴圖元的2 個實例參數(shù)進行賦值，其中設計數(shù)量通過共享參數(shù)的方式賦予給族。然后以衛(wèi)浴類別來創(chuàng)建，分別設置明細表各屬性并得到輸出如圖10 所示。

圖10 衛(wèi)浴設計數(shù)量表及各項屬性設置

4.3 明細表樣板

一般來說，把性質(zhì)類似的明細表的屬性進行歸納匯總，制定為統(tǒng)一的格式，即明細表樣板。設計師針對不同類型的明細表，選擇應用對應的樣板，可以提高明細表制作和修改效率，如圖11 所示。

圖11 明細表樣板

5 結(jié)語

本文以實際工程作為案例，總結(jié)出Revit 明細表的通用制作流程和方法，同時又選取若干常用類型，詳細剖析其應用場景、具體方法和要點，并展示輸出結(jié)果。可得到如下結(jié)論：

（1）以Revit 明細表作為載體，使得數(shù)據(jù)的準確度、完整度、和模型關(guān)聯(lián)度等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)模式；

（2）文中所歸納的明細表制作流程和方法是通過對以往多個實際項目的總結(jié)和優(yōu)化獲得，并且已作為標準模式，在其他項目中進行了應用和驗證，因而該流程和方法具有較強的穩(wěn)定性和適用性。

同時，特別指出三點：

（1）本文涉及的參數(shù)設置等操作具有一定復雜度，但這些基礎工作可由BIM 負責人在項目之初進行統(tǒng)一制定完成；

（2）目前，作者所在的湖南省已逐步推行施工圖BIM 審查平臺，審查專家對模型和數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性、便捷性、直觀性等要求越加嚴格，從而客觀上加強了對明細表的應用要求；

（3）設計單位還可根據(jù)項目特點，施工圖BIM審查等需求，結(jié)合Dynamo、RhinoInsideRevit、C#、Python 等專業(yè)參數(shù)化工具和計算機語言進行二次開發(fā)，進一步提升、增強明細表在設計和審圖中的功能和作用。

總之，本文所闡述的方法和流程具有通用性、普適性和可實施性，能夠在所有類型實際項目的各個階段中，有效解決模型和數(shù)據(jù)的同步聯(lián)動問題，顯著提升建筑專業(yè)設計人員的工作效率，其他專業(yè)的設計人員也可基于此方法，結(jié)合各自專業(yè)特點和需求進行拓展和優(yōu)化，從而為工程建設行業(yè)的數(shù)字信息化建設發(fā)揮顯著的實際價值。