建筑发电机：使用发电机爆炸生产力

在支持 BIM 的工作流程中从详细设计到施工的步骤对许多设计办公室和建筑公司来说都是一个挑战。在许多情况下，在承包商审查了可施工性模型之后，需要更改设计。在本文中，您将了解如何在此过程中参与计算设计。您将学习如何使用 Dynamo 扩展在 Revit 软件中自动执行各种自定义任务，以使您的设计可构造。您将从 Dynamo 扩展提供的广泛可能性中获得灵感，以创建您自己的模型检查并自动创建结构图元。

计算设计

什么是计算设计？

在过去的几年里，我们都经历了从传统的计算机辅助设计（CAD）到建筑信息模型（BIM）的转变。随着我们的项目变得越来越复杂，需要更多的设计解决方案，当前以BIM为中心的工作流程再次面临挑战。答案是计算设计。这种新的设计方法代表了设计思维和方法的深刻转变。表示正在被模拟所取代，对象的制作正朝着通过设计师编写的计算过程生成集成系统的方向发展。

虽然这种方法在建筑行业有一段特殊的历史，但它的相对较新需要21世纪的设计师和工程师不断发展新的设计思维模式。

从字面上看，“计算设计”意味着“利用计算机和脚本的力量来塑造形状”。

欧特克迪纳摩

欧特克为我们设计界的这一新挑战提供了答案。此解决方案称为 Autodesk Dynamo （开源） 和 Autodesk Dynamo Studio（订阅）。Dynamo 允许设计师和工程师创建可视化逻辑来探索参数化设计和自动执行任务。它通过设计驱动设计模型几何图形和行为的工作流，帮助您更快地解决挑战。借助 Dynamo，您可以将设计扩展到可互操作的工作流程中，以进行文档、制造、协调、仿真和分析。

基因优化

遗传优化是一种利用遗传算法（GA）的优化技术。GA通常在从其原始表型表示（即实际数据值）编码为基因型表示（称为染色体）的溶液上运行。GA 从一组在搜索空间中随机生成的初始解决方案（总体）开始。对于当前总体中的每个解决方案，将评估定义优化问题的目标函数，并分配一个适应度值以反映其在总体中的（相对）优点地位。根据适应度值，GA 执行选择操作，该操作重现上一代具有更高适应度值的一组解决方案，以填充交配池。

然后进行交叉操作，通过该操作，随机选择配对池中的两个父解决方案，并以规定的交叉概率在随机选择的位位置交换它们各自的字符串分量，称为交叉站点。由此产生的新解决方案称为子项或后代。此步骤旨在希望组合父解决方案中的更好属性，以便可以创建具有改进优点的子解决方案。

GA 中的下一个操作是突变，它以规定的突变概率更改子溶液中一个或多个随机选择的位位置的基因型值。此操作可能会恢复通过选择和交叉操作可能永远无法访问的有用信息，因此鼓励搜索到全新的解决方案空间。完成这三个基本操作后，将创建新一代。搜索过程一直持续到满足规定的停止标准，例如，当达到最大世代数或对逐代优化解决方案的改进可以忽略不计时。

与目标函数本身可以用作适应度度量的单目标问题不同（可能进一步使用缩放和约束处理处理），多目标优化算法需要反映多个目标的整体优点的单个适应度度量。

遗传优化工作流程

遗传优化过程中的典型工作流程如下图所示：

 

开始

为了更好地理解本讲义，建议对 Dynamo 和 Revit 有基本的了解。

本讲义末尾列出了学习资源的完整列表。

 

实时设计冲突验证

在此示例中，您将学习如何将碰撞结果从 Navisworks 实时流式传输到 Revit 设计中，并了解设计更改如何影响使用 Dynamo 和 DynaWorks 包的碰撞测试。

达纳工厂

Dynamo 提供对 Revit API 的直接访问，并为高级几何图形创建、数据操作和 Revit 任务自动化提供了可能性。Dynamo 附带一组默认节点，可以通过 Dynamo 社区提供的可下载包进行扩展。建筑行业特别感兴趣的软件包之一是Adam Sheather的DynaWorks软件包，它提供了对Navisworks API的访问，从而以全新的方式连接Revit和Navisworks。

请注意，DynaWorks for Navisworks 2015 / 2016 / 2017 有不同的版本。安装 DynaWorks 后，您可以在 Dynamo 库中找到以下部分：

正如上述部分已经显示的那样，DynaWorks 将在四个主要领域为您提供帮助：

冲突检测：使用这些功能，您可以将冲突从 Navisworks 恢复到 Revit，例如，为冲突的图元着色或将 Navisworks 碰撞报告中的注释附加到相应的 Revit 图元。

文件设置：提供用于通过 Dynamo 打开、追加和保存 Navisworks 文件的节点。这对于大型项目或更新非常有用，因为它可以帮助您自动化工作。

对象：提供对 Navisworks 属性的访问，然后可以通过与 Revit 模型同步

视图：可以从 Navisworks 检索保存的视图并将其带回 Revit。

DynaWorks 将检索您在 Navisworks 中设置的碰撞测试结果，包括状态、评论等所有信息。然后，可以使用此信息在 Revit 中放置具有这些参数的“碰撞指示器”，并在点周围创建碰撞视图。

工作流程

此示例中使用的常规工作流遵循以下步骤：

1. 将 Revit 模型追加到新的 Navisworks 项目并设置碰撞测试
2. 在 Revit 模型中修改/添加设计。
3. 运行 Dynamo 脚本。这将更改所分析图元的“碰撞”属性，创建显示每个冲突的单独剖面三维视图，并在 Revit 模型中的碰撞点处放置一个指示器（通过带有属性的 3D 箭头）。
4. 进行新的更改并再次运行脚本。这将删除已解决或已批准冲突的冲突视图和指示器，并为新冲突生成新的视图和指示器。

先决条件

在继续本章之前，请确保在 Dynamo 中安装了接下来的两个软件包（在此处阅读更多内容）。

1） DynaWorks17 – 用于将冲突结果从Navisworks流式传输到Dynamo。

2） Steamnode 1.0.0 – 用于在Revit中创建视图。

数据

下面列出了用于此脚本的每个产品的数据集：

设置 Navisworks 模型

需要按照后续步骤在 Navisworks 管理中设置协调模型。

1） 在 Navisworks Manage 2017 中创建新项目。

2） 将结构模型 .rvt 和 MEP 模型 .rvt 作为 Revit 文件类型追加到项目中。

3） 在碰撞侦探面板中设置适当的碰撞检测测试

4） 将模型保存到与 Dynamo 脚本位于同一文件夹中的“冲突检测.nwf”。

设置 Revit 模型

为确保与 Dynamo 脚本兼容，在运行脚本之前，应在 Revit 模型中设置某些内容。

1） 创建一个名为“碰撞”的项目参数作为是/否参数，以将 Dynamo “碰撞流”的结果保存到 Revit。

这会将此参数添加到所有指定的类别。

2） 根据“冲突”参数创建视图过滤器，以根据参数的值可视化冲突元素。此视图筛选器将在视图模板中使用。

3） 创建一个视图模板，其中包含视图过滤器可视化的设置。

4） 此外，还创建了一些时间表来显示创建的冲突指示器，并概述正在冲突的元素。图纸会自动更新，元素的属性会发生变化。

5） （可选）您可以将 MEP.rvt 模型链接为 Structure.rvt 模型中的参考。但这对于使其工作不是必需的，因为 MEP 模型是通过 Navisworks 中的协调模型进行协调的。

设置发电机脚本

下图的流程图中说明了在 Dynamo 中读取冲突并将反馈返回给 Revit 的工作流。

该脚本由 6 个大部分组成，这些部分正在翻译下图中图 4 的流程图。

1） 输入

用户输入，例如对 Navisworks 文件的引用、要分析的 Revit 图元、设置族类型。

2） 模型初始化

从 Revit 和 Navisworks 模型中读取信息，并为碰撞测试运行设置基础。

3） 导航冲突分析和结果

运行碰撞测试并将所有相关信息读入 Dynamo 的部分。

4） 在 Revit 中设置冲突图元

更改所分析的 Revit 图元的“冲突”参数以可视化结果

5） Revit 中的冲突指示器

在 Revit 模型中的碰撞点处创建物理对象。

6） Revit 中的冲突视图

在 Revit 中使用剖面框在冲突周围创建视图。

它们中的每一个都在下面的主题中进行了解释。

作为欧特克北欧地区的技术销售专家AEC，Dieter Vermeulen专门从事结构解决方案组合的产品。在该领域，他为渠道合作伙伴和客户提供工作流程解决方案，特别是但不限于设计和工程。以Revit，Robot Structural Analysis和Dynamo为伙伴，他提供BIM工作流程解决方案，涵盖从设计分析到钢结构和混凝土结构制造的建筑过程。他在结构工程业务方面拥有超过 15 年的经验，于 2000 年在比利时的 Jacobs Engineering 开始了他的职业生涯。

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