利用Revit進行港口工程施工圖設計初探

季景遠

摘 要：對Revit在港口工程設計中的應用進行了探討，介紹了該軟件在高樁碼頭設計關鍵環節的使用方法，演示了用三維建筑模型（BIM）設計方法代替傳統二維設計在港口工程設計中的應用。

關鍵詞：港口設計；三維；建筑信息模型

從上個世紀九十年代開始，計算機輔助設計（CAD）在工程設計行業得到了廣泛的應用，繪圖板和描圖筆等傳統的制圖工具被計算機輔助設計軟件完全取代，這一信息工具的推廣使用使設計領域發生了革命性的變化。計算機輔助設計（CAD）的引入，解決了計算機輔助繪圖的問題，良好地適應建筑市場的需求，設計人員不再用手工繪圖了，同時也解決了手工繪制和修改易出現錯誤的弊端。在“對圖”時也不再用落后的將各專業的硫酸圖紙進行重疊式的對圖了。這些CAD圖形可以在各專業中進行相互的利用，制圖質量和設計效率得到了大幅的提高，給人們帶來便捷的工作方式，減輕勞動強度，所以計算機輔助繪圖一直在受到人們的熱烈歡迎[1]。

近年來，在歐美發達國家三維CAD系統已經成為企業進行產品創新設計的主流工具。三維CAD系統已經從早期的實體造型，發展到特征造型和基于約束的造型，并集成了各階段的建筑信息到建筑模型中，這就是建筑信息模型Building Information Modeling（BIM）。目前，在中國建筑信息化模型BIM系統得到了迅猛的發展，2012年1月住建部印發了“關于印發2012年工程建設標準規范制訂修訂計劃的通知”，宣告了中國BIM標準制定工作的正式啟動，標志著中國BIM發展進入了一個新的階段。

在工業和民用建筑領域，常用的BIM軟件有Autodesk CAD；中望CAD， PKPM等；這些應用軟件根據各行業的特點進行了專業化和本地化的處理，集成了各種建筑結構詳圖、規范等設計資料，極大地提高了設計人員的工作效率。特別是Autodesk公司針對各工程行業如市政工程、道路工程、機電和管道工程開發定制了近百種各種不同的軟件；Autodesk Revit 系列軟件將多材質的物理模型與獨立可編輯的分析模型進行了集成，可實現結構建模和結構文檔的準備，并為常用的結構分析軟件提供了雙向鏈接。它通過參數驅動模型即時三維呈現結構工程師的設計，實現在施工前對建筑結構進行更精確的可視化。它通過協同工作跟水暖電工程師進行多專業協調工作；“一處更改、處處更新”的理念，最大程度地減少了項目設計變更中的錯誤；在工程施工過程中，可以將各種工程資料輸入到模型中，與結構模型建立鏈接，極大地方便對工程的管理和將來對項目的運行和維護；中交上海港灣工程設計研究院有限公司選取Autodesk Revit軟件進行了碼頭設計系統的二次開發，提出了將三維交互設計應用到碼頭設計上的理念[2]。該公司開發的系統可以快速建立三維高樁碼頭模型，實現二維平面圖、剖立面圖和工程量明細表的輸出。

作為普通的港口工程設計人員，能否像使用AutoCad一樣，直接使用Revit進行港口工程的從方案到施工圖設計呢？答案是肯定的。Revit系列軟件是針對工業與民用建筑開發的專用三維設計軟件，其中內置了大量的工業與民用建筑的構件模型，這些模型可以直接運用到工業和民用建筑中；同時該軟件也提供了強大的擴展功能，用戶可以根據工程的需要創建自己的模型，這就為港口工程設計人員使用Revit 進行港口工程施工圖設計提供了可能。在傳統的二維設計中，平、立、剖面圖往往是分開畫的。畫剖面的時候，要把平面圖轉來轉去，上下對位才能把一個剖面圖畫出來。在所有的圖紙基本完成時，突然平面改了，您還得花大量時間重新對位，修改剖面，同時相關的標注、文字、節點詳圖一起連鎖反應，都得改。在 Revit中，所有的平面、立面、剖面、詳圖、尺寸標注都與三維模型緊密關聯，模型的任何地方發生修改，所有圖紙全部自動更新，這樣不僅能節省大量時間，大大提高效率，還不用擔心遺漏修改。結束語對Revit在港口工程設計中的應用進行初步的探討和演示。

1 新建項目

在Revit中的項目跟我們常用的項目的概念是等同的，一般的項目可以在一個項目文件中完成，對于較大的項目可以分成幾個項目文件來完成。項目文件信息包括地理地形信息、構件信息（樁、梁、板及各種附屬設施）、項目三維模型視圖和設計圖紙文件等；在項目文件中可以輕松地創建設計模型并對其進行修改，而且可以使得這些創建和修改同步反應到所有關聯區域（如平面視圖、立面視圖、剖面視圖、明細表）中，方便項目管理。

2 創建軸網和高程平面

運行Revit軟件，新建一個新的項目，選擇根據港口工程定制的模板，進入編輯界面。

2.1 在項目瀏覽器中展開“結構平面”，雙擊“頂面標高”將頂面標高設置為工作平面。

2.2 單擊功能區的“常用”-“軸網”，在繪圖區域單擊鼠標左鍵并拖動鼠標至適當位置繪制水平軸線；重復以上命令添加豎向軸線；根據工程的實際情況，在樁中線、橫梁、縱梁中心線，邊梁中心線均應建立軸線。

2.3 軸線命名和編號。可以通過鼠標滾輪對屏幕進行縮放和移動觀察等操作；通過上述方法將軸號調整到合適的觀察視圖，雙擊軸號，在文本編輯框中可以修改軸號。

2.4 復制軸線，創建軸網。選取軸線，點擊工具條的“復制”或“陣列”命令，可以創建項目的軸網；然后通過“尺寸標注”對當前軸網進行尺寸標注。

2.5 創建高程。在項目瀏覽器中，選擇一個立面，如“前立面視圖”，用鼠標雙擊該立面，將該立面視圖設置為當前工作工作視圖。模板中已經設置了幾個標高，可以進行刪除和復制操作；選擇某一高程，則被高亮顯示，在屬性對話框，可以修改高程值；還可以按住鼠標不動，通過上下移動來修改高程；拖動軸網使其與高程線相交，切換到其它視圖，查看軸線與高程，使其均相交。這樣，軸網和高程就創建完成。

3 添加實體構件

相對于傳統的二維繪圖，Revit中建模會用到一個很重要的概念-圖元。不同于以前在平面圖紙上繪制幾條線段來代替幾個實體構件，Revit擴展到了三維立體空間，在Revit中添加的實體構件均為一個三維模型，它會顯示在項目文件的各個視圖中；碼頭工程的樁、梁、板等實體構件是將來實際施工的構筑物，也是建模的基本圖元，這些圖元其中的一部分可以由Revit系統自帶的內置三維模型，如現澆面板、鋼筋等，大多數圖元必須從外部加載到項目文件中以供使用，這類似于實際施工中的預制構件運送到現場供組裝。在Revit 中各種圖元用一個概念“族”進行分類，“族”是一個包含通用屬性（稱作參數）集和相關圖形表示的圖元組。每個族的圖元能夠在其內定義各種類型，根據族創建者的設計，每個類型可以具有不同的尺寸、形狀、材質設置或其它參數變量。在建模過程中所用到的樁、梁、板、系船柱等構件都是族文件，用戶可以創建自己的族文件，也可以通過購買或下載等其它途徑獲得族文件[3]。標準構件（如預制管樁、橡膠護舷、系船柱）的生產廠家可以創建自己的產品族文件庫供設計單位下載使用，設計人員可以直接下載這些構件的模型放置到設計文件中。本例中的樁基、預制縱梁、邊梁等構件的族文件由本人設計開發，加載到項目文件中。下面說明如何在設計文件中添加構件。

3.1 添加樁基。雙擊左側項目瀏覽器的結構平面的“樁頂標高”，打開樁頂標高作為當前的工作平面。點擊菜單的“插入”-“載入族”按鈕，選擇要載入項目的族文件；本例中選擇載入的樁族文件有“直方樁”“斜方樁”和“直管樁”，由于這幾種樁在項目中的參數不同，分別建立了不同的樁族。

點擊左側的項目瀏覽器，就可以找到加入的各種類型的樁。選擇需要的類型，用鼠標拖到視圖窗口中，鼠標會自動捕捉到軸線的交點上，松開鼠標后，樁的三維模型就放置到需要的位置。對于斜樁可以用右鍵點擊己放置的樁的模型，打開屬性窗口，修改樁的平面扭角和斜度，在各種視圖中，模型會根據修改的情況自動進行調整。

在Revit中同樣可以對模型進行復制、陣列等操作。在布置樁基的過程中可以隨時切換到三維視圖，進行動態觀察，檢查樁在空間的位置和是否碰撞。

3.2 添加樁帽。雙擊左側項目瀏覽器的結構平面的“樁帽頂標高”，打開樁帽頂標高作為當前的工作平面。點擊菜單的“常用”-“獨立基礎”按鈕。屬性窗口出現獨立基礎屬性，選擇需要的樁帽類型，在平面圖中選擇軸線的交點，即可進行樁帽的放置，可以用鼠標的右鍵點擊已經放置的樁帽，進行參數的修改。

對樁帽進行復制、和陣列等編輯操作，完成樁帽的布置。切換到各平面和三維視圖檢查完成情況。

3.3 添加縱梁、橫梁和邊梁。雙擊左側項目瀏覽器的結構平面的“縱梁頂標高”，打開“縱梁頂標高”作為當前的工作平面。點擊菜單的“常用”-“梁”按鈕。屬性窗口出現獨立梁屬性，選擇需要的梁類型，可以在類型屬性中修改或新建需要的類型，在平面圖中選擇軸線的交點，即可進行縱梁的放置；同樣操作方法可以添加橫梁、邊梁等；切換到三維視圖和其他視圖查看梁的放置情況。

3.4 添加碼頭面板。雙擊左側項目瀏覽器的結構平面的“頂面標高”，打開“頂面標高”作為當前的工作平面。點擊菜單的“常用”-“樓板”按鈕。屬性窗口出現結構樓板屬性，選擇需要的樓板類型，可以在類型屬性中修改或新建需要的類型，在工具條上點擊“繪制”選擇“矩形”，在平面圖中繪制一個矩形作為碼頭的邊線，繪制完成后可以對矩形邊線進行尺寸的標注和建立約束，然后點擊工具條“結束”碼頭面層繪制完成。

然后可以在碼頭面上添加護輪坎、系船柱、吊機軌道以及排水坡度，內容不再一一詳述。

4 添加鋼筋

Revit支持對混凝土實體構件如樁、梁、板等添加鋼筋，同時軟件對常用的構件的保護層厚度根據不同的環境進行了設置。如不滿足項目的需要，用戶可以自行定制環境條件及混凝土保護層厚度。在Revit中鋼筋為三維實體，在構件中添加鋼筋通常在剖面中進行。同時可以對鋼筋進行自動標注。

5 輸出施工圖

在Revit中輸出施工圖是一件輕松而愉快的過程，模型建立完成的同時，施工圖中的各種圖元素均可以由三維模型自動生成，只要在平面圖中加入一個剖面的標識，該位置的剖面圖就可以立即自動匯出，然后雙擊該剖面標識就可以打開該剖面詳圖，再添加一些尺寸標注等內容，對繪圖比例和顯示的內容進行一些設置，就可以將該剖面圖放置到圖紙中。所有這些內容將會隨著模型的修改自動調整，不會出現剖面圖和平面圖的尺寸不一致的情況。

6 結束語

對Revit在港口工程設計中的應用進行了大致的介紹， Revit完全可以通過定制滿足港口工程設計施工圖出圖的要求，設計人員可以像甩掉描圖筆和繪圖板用Autocad制圖一樣，直接使用Revit直接進行三維建模，然后輸出各種二維設計資料，實現從二維到三維的革命性的變化。通過對Revit進行專業化、本地化的定制，該系統也可以應用于道路和橋梁工程、隧道工程、地下地鐵工程等領域。Revit三維制圖系統的推廣使用，將帶來設計領域的一場新的變革。

參考文獻

[1]Chuck Eastman，Paul Teicholz，Rafael Sacks，BIM Handbook， John Wiley & Sons，Inc.

[2]謝錦波，周國然，俞立新，等.高樁碼頭三維交互設計系統的開發[J].水運工程，2010（1）.

[3]Autodesk Revit 2012 族，Autodesk Asia Pte Ltd.

3.1 添加樁基。雙擊左側項目瀏覽器的結構平面的“樁頂標高”，打開樁頂標高作為當前的工作平面。點擊菜單的“插入”-“載入族”按鈕，選擇要載入項目的族文件；本例中選擇載入的樁族文件有“直方樁”“斜方樁”和“直管樁”，由于這幾種樁在項目中的參數不同，分別建立了不同的樁族。

點擊左側的項目瀏覽器，就可以找到加入的各種類型的樁。選擇需要的類型，用鼠標拖到視圖窗口中，鼠標會自動捕捉到軸線的交點上，松開鼠標后，樁的三維模型就放置到需要的位置。對于斜樁可以用右鍵點擊己放置的樁的模型，打開屬性窗口，修改樁的平面扭角和斜度，在各種視圖中，模型會根據修改的情況自動進行調整。

在Revit中同樣可以對模型進行復制、陣列等操作。在布置樁基的過程中可以隨時切換到三維視圖，進行動態觀察，檢查樁在空間的位置和是否碰撞。

3.2 添加樁帽。雙擊左側項目瀏覽器的結構平面的“樁帽頂標高”，打開樁帽頂標高作為當前的工作平面。點擊菜單的“常用”-“獨立基礎”按鈕。屬性窗口出現獨立基礎屬性，選擇需要的樁帽類型，在平面圖中選擇軸線的交點，即可進行樁帽的放置，可以用鼠標的右鍵點擊已經放置的樁帽，進行參數的修改。

對樁帽進行復制、和陣列等編輯操作，完成樁帽的布置。切換到各平面和三維視圖檢查完成情況。

3.3 添加縱梁、橫梁和邊梁。雙擊左側項目瀏覽器的結構平面的“縱梁頂標高”，打開“縱梁頂標高”作為當前的工作平面。點擊菜單的“常用”-“梁”按鈕。屬性窗口出現獨立梁屬性，選擇需要的梁類型，可以在類型屬性中修改或新建需要的類型，在平面圖中選擇軸線的交點，即可進行縱梁的放置；同樣操作方法可以添加橫梁、邊梁等；切換到三維視圖和其他視圖查看梁的放置情況。

3.4 添加碼頭面板。雙擊左側項目瀏覽器的結構平面的“頂面標高”，打開“頂面標高”作為當前的工作平面。點擊菜單的“常用”-“樓板”按鈕。屬性窗口出現結構樓板屬性，選擇需要的樓板類型，可以在類型屬性中修改或新建需要的類型，在工具條上點擊“繪制”選擇“矩形”，在平面圖中繪制一個矩形作為碼頭的邊線，繪制完成后可以對矩形邊線進行尺寸的標注和建立約束，然后點擊工具條“結束”碼頭面層繪制完成。

然后可以在碼頭面上添加護輪坎、系船柱、吊機軌道以及排水坡度，內容不再一一詳述。

4 添加鋼筋

Revit支持對混凝土實體構件如樁、梁、板等添加鋼筋，同時軟件對常用的構件的保護層厚度根據不同的環境進行了設置。如不滿足項目的需要，用戶可以自行定制環境條件及混凝土保護層厚度。在Revit中鋼筋為三維實體，在構件中添加鋼筋通常在剖面中進行。同時可以對鋼筋進行自動標注。

5 輸出施工圖

在Revit中輸出施工圖是一件輕松而愉快的過程，模型建立完成的同時，施工圖中的各種圖元素均可以由三維模型自動生成，只要在平面圖中加入一個剖面的標識，該位置的剖面圖就可以立即自動匯出，然后雙擊該剖面標識就可以打開該剖面詳圖，再添加一些尺寸標注等內容，對繪圖比例和顯示的內容進行一些設置，就可以將該剖面圖放置到圖紙中。所有這些內容將會隨著模型的修改自動調整，不會出現剖面圖和平面圖的尺寸不一致的情況。

6 結束語

對Revit在港口工程設計中的應用進行了大致的介紹， Revit完全可以通過定制滿足港口工程設計施工圖出圖的要求，設計人員可以像甩掉描圖筆和繪圖板用Autocad制圖一樣，直接使用Revit直接進行三維建模，然后輸出各種二維設計資料，實現從二維到三維的革命性的變化。通過對Revit進行專業化、本地化的定制，該系統也可以應用于道路和橋梁工程、隧道工程、地下地鐵工程等領域。Revit三維制圖系統的推廣使用，將帶來設計領域的一場新的變革。

參考文獻

[1]Chuck Eastman，Paul Teicholz，Rafael Sacks，BIM Handbook， John Wiley & Sons，Inc.

[2]謝錦波，周國然，俞立新，等.高樁碼頭三維交互設計系統的開發[J].水運工程，2010（1）.

[3]Autodesk Revit 2012 族，Autodesk Asia Pte Ltd.

3.1 添加樁基。雙擊左側項目瀏覽器的結構平面的“樁頂標高”，打開樁頂標高作為當前的工作平面。點擊菜單的“插入”-“載入族”按鈕，選擇要載入項目的族文件；本例中選擇載入的樁族文件有“直方樁”“斜方樁”和“直管樁”，由于這幾種樁在項目中的參數不同，分別建立了不同的樁族。

點擊左側的項目瀏覽器，就可以找到加入的各種類型的樁。選擇需要的類型，用鼠標拖到視圖窗口中，鼠標會自動捕捉到軸線的交點上，松開鼠標后，樁的三維模型就放置到需要的位置。對于斜樁可以用右鍵點擊己放置的樁的模型，打開屬性窗口，修改樁的平面扭角和斜度，在各種視圖中，模型會根據修改的情況自動進行調整。

在Revit中同樣可以對模型進行復制、陣列等操作。在布置樁基的過程中可以隨時切換到三維視圖，進行動態觀察，檢查樁在空間的位置和是否碰撞。

3.2 添加樁帽。雙擊左側項目瀏覽器的結構平面的“樁帽頂標高”，打開樁帽頂標高作為當前的工作平面。點擊菜單的“常用”-“獨立基礎”按鈕。屬性窗口出現獨立基礎屬性，選擇需要的樁帽類型，在平面圖中選擇軸線的交點，即可進行樁帽的放置，可以用鼠標的右鍵點擊已經放置的樁帽，進行參數的修改。

對樁帽進行復制、和陣列等編輯操作，完成樁帽的布置。切換到各平面和三維視圖檢查完成情況。

3.3 添加縱梁、橫梁和邊梁。雙擊左側項目瀏覽器的結構平面的“縱梁頂標高”，打開“縱梁頂標高”作為當前的工作平面。點擊菜單的“常用”-“梁”按鈕。屬性窗口出現獨立梁屬性，選擇需要的梁類型，可以在類型屬性中修改或新建需要的類型，在平面圖中選擇軸線的交點，即可進行縱梁的放置；同樣操作方法可以添加橫梁、邊梁等；切換到三維視圖和其他視圖查看梁的放置情況。

3.4 添加碼頭面板。雙擊左側項目瀏覽器的結構平面的“頂面標高”，打開“頂面標高”作為當前的工作平面。點擊菜單的“常用”-“樓板”按鈕。屬性窗口出現結構樓板屬性，選擇需要的樓板類型，可以在類型屬性中修改或新建需要的類型，在工具條上點擊“繪制”選擇“矩形”，在平面圖中繪制一個矩形作為碼頭的邊線，繪制完成后可以對矩形邊線進行尺寸的標注和建立約束，然后點擊工具條“結束”碼頭面層繪制完成。

然后可以在碼頭面上添加護輪坎、系船柱、吊機軌道以及排水坡度，內容不再一一詳述。

4 添加鋼筋

Revit支持對混凝土實體構件如樁、梁、板等添加鋼筋，同時軟件對常用的構件的保護層厚度根據不同的環境進行了設置。如不滿足項目的需要，用戶可以自行定制環境條件及混凝土保護層厚度。在Revit中鋼筋為三維實體，在構件中添加鋼筋通常在剖面中進行。同時可以對鋼筋進行自動標注。

5 輸出施工圖

在Revit中輸出施工圖是一件輕松而愉快的過程，模型建立完成的同時，施工圖中的各種圖元素均可以由三維模型自動生成，只要在平面圖中加入一個剖面的標識，該位置的剖面圖就可以立即自動匯出，然后雙擊該剖面標識就可以打開該剖面詳圖，再添加一些尺寸標注等內容，對繪圖比例和顯示的內容進行一些設置，就可以將該剖面圖放置到圖紙中。所有這些內容將會隨著模型的修改自動調整，不會出現剖面圖和平面圖的尺寸不一致的情況。

6 結束語

對Revit在港口工程設計中的應用進行了大致的介紹， Revit完全可以通過定制滿足港口工程設計施工圖出圖的要求，設計人員可以像甩掉描圖筆和繪圖板用Autocad制圖一樣，直接使用Revit直接進行三維建模，然后輸出各種二維設計資料，實現從二維到三維的革命性的變化。通過對Revit進行專業化、本地化的定制，該系統也可以應用于道路和橋梁工程、隧道工程、地下地鐵工程等領域。Revit三維制圖系統的推廣使用，將帶來設計領域的一場新的變革。

參考文獻

[1]Chuck Eastman，Paul Teicholz，Rafael Sacks，BIM Handbook， John Wiley & Sons，Inc.

[2]謝錦波，周國然，俞立新，等.高樁碼頭三維交互設計系統的開發[J].水運工程，2010（1）.

[3]Autodesk Revit 2012 族，Autodesk Asia Pte Ltd.