Моделирование уникальных сооружений с помощью системы семейств на примере Эйфелевой башни

С помощью системы семейств можно создавать модели нестандартных элементов зданий, уникальных сооружений и конструкций, памятников архитектуры.

Рассмотрим это на примере Эйфелевой башни. Эйфелева башня является интересным объектом в плане демонстрации возможностей Autodesk Revit для создания уникальных сооружений средствами редактора семейств.

Для удобства моделирования вставим в проект на фасадный вид схему башни (рис. 117).

Рис. 117. Размещение схемы Эйфелевой башни в проекте

Создадим модель, уменьшенную в сто раз. Данная модель не является точной копией Эйфелевой башни из-за отсутствия подробной конструкторской документации, но в общих чертах повторяет ее форму. Некоторые элементы соответствуют не современному облику башни, а созданы по эскизам инженера Гюстава Эйфеля, найденным в интернете.

Башня состоит из стержневых систем, расположенных в наклонных плоскостях. Уклон плоскостей от низа до верха здания меняется.

В конструкции башни явно выражено шесть уровней. Построим формообразующие элементы по контурам башни (рис. 118).

Рис. 118. Формообразующие элементы - основа, по боковым плоскостям которой располагаются стержневые конструкции башни

Эйфелева башня состоит из металлических плоских стержней. Чем ниже стержни, тем они массивнее. В конструкции башни можно вычленить системы декоративных «ажурных» стержней, располагающихся по граням трехмерных элементов -ячеек. Нижняя и верхняя грани ячейки - горизонтальные, боковые - наклонены к основанию под разными углами (рис. 119).

Рис. 119. Схема размещения стержней в ячейке.

Фрагмент конструкторской документации Эйфелевой башни

В окне редактирования семейства воспроизведем модель ячейки-основы для стержневых систем. Рассматриваем и строим каждый такой элемент как элемент перехода. По граням ячеек будем располагать стержни. Каждую ячейку с расположенными по ее плоскостям стержнями будем сохранять как файл семейства. Из таких семейств, как из кирпичиков, будем строить остов башни (рис. 120).

Рис. 120. Ячейка - элемент перехода. Вид сверху в визуальном стиле «Каркас» и ЗР-вид в стиле «Тонирование»

В вертикальной рабочей плоскости строим декоративный стержень, похожий по возможности на стержень, изображенный на чертеже. Стержень моделируем как элемент выдавливания. После завершения выдавливания разрываем связь с рабочей плоскостью щелчком по замочку с ромбиком, появляющимся при выделении вновь созданного элемента выдавливания (рис. 121).

Рис. 121. Создание стержня в вертикальной плоскости

Теперь нужно разместить стержни по боковым граням ячейки, выбирая для стержней новую рабочую плоскость и располагая их в новой плоскости в соответствии с эскизом.

Для этого выделяем стержень, выбираем в открывшейся на панели инструментов группе «Рабочая плоскость» кнопку «Выбрать новую», и щелкаем по боковой грани элемента перехода (рис. 122).

Рис. 122. Выбор новой рабочей плоскости для стержня

После щелчка по грани стержень располагается на этой грани. Можно непосредственно в новой рабочей плоскости копировать стержни, поворачивать их, укорачивать и удлинять с помощью команды «Редактировать элемент выдавливания» (рис. 123, 124).

Рис. 123. Стержни в плоскости боковой грани ячейки - элемента перехода (слева) в соответствии с эскизом (справа)

Рис. 124. Элемент перехода с расположенными по его граням стержнями

Удаляем элемент перехода и сохраняем файл семейства. Загружаем семейство в проект. Устанавливаем в плане на соответствующее место, выравнивая по контуру формообразующих (рис. 125).

Рис. 125. Стержни ячейки после удаления элемента перехода

В каждом ряду такие системы элементов расположены в плоскостях с разными уклонами. То есть рабочие плоскости от ряда к ряду меняют угол наклона. Значит для каждого ряда элементов элемент перехода надо перестраивать и выбирать для стержней новые рабочие плоскости, в которых необходимо выполнять корректировку длин стержней и их взаимного расположения (рис. 126).

Рис. 126. Стержни ячейки более высокого уровня

Размещая в каждом уровне стержневые ячейки, создаем четыре их зеркальных копии в плане, моделируя четыре «ноги» башни (рис. 127).

Рис. 127. Моделирование корпуса башни стержневыми ячейками

Конструкция стержневых систем и форма самих стержней в ячейках начиная от первой площадки до верха башни меняется, и для каждого их ряда нужно создавать многогранники -элементы перехода, по граням которых заново надо располагать стержни.

Выстроив таким образом остов башни, создаем остальные элементы: конструкции обрамления, площадки, верхушку.

Каждую площадку удобно моделировать как отдельное семейство. При моделировании площадок и их обрамляющих элементов уместно использование выдавливания, создания массивов и зеркального отображения объектов (рис. 128).

Рис. 128. Нижняя и верхняя площадки башни

Ниже приведены фрагменты модели фрагментов обрамления башни - элементы выдавливания. После завершения выдавливания необходимо разорвать связь с рабочей плоскостью. На плоскости боковой грани вспомогательного формообразующего элемента их можно размещать как в среде редактирования семейства, так и после загрузки в проект, с помощью инструмента «выбрать новую основу» на панели инструментов окна проекта (рис. 129).

Рис. 129. Пластина для бокового обрамления башни

По четырем сторонам башни элемент можно копировать, поворачивать, зеркально отображать. Либо можно создать круговой массив из четырех элементов (рис. 130).

Рис. 130. Расположение пластин (выделено синим) на корпусе башни

Другие стержневые композиции для наружного обрамления башни также создаются выдавливанием, копированием и массивами (рис. 131, 132).

Рис. 131. Массив стержневых элементов - фрагмент обрамления под первой площадкой

Рис. 132. Семейство стержневых элементов для обрамления под второй (средней) площадкой

Декоративный элемент для арки состоит из нескольких элементов выдавливания (рис. 133).

Рис. 133. Декоративный элемент для арки

Затем из декоративного элемента создается круговой массив между двумя дугами - тоже элементами выдавливания (рис. 134).

Рис. 134. Круговой массив из декоративных элементов

Арку из декоративных элементов можно прямо в среде редактирования семейств расположить на наклонной плоскости башни - по грани вспомогательного формообразующего элемента. После создания каждого элемента выдавливания надо разрывать связь с рабочей плоскостью, в которой он создается (рис. 135, 136).

Рис. 135. Массив из четырех арок на корпусе башни

Рис. 136. Расположение арок на корпусе башни (выделено синим)

Верхушку башни создаем как семейство. Кроме элементов выдавливания и массивов из них, здесь присутствуют элементы вращения (стеклянный купол и антенна) (рис. 137, 138).

Рис. 138. Верхушка башни и стержневая система под верхней площадкой

Перейдя в ЗО-вид по умолчанию, наблюдаем результат (рис. 139, 140).

Рис. 139. ЗО-вид башни в окне проекта Revit

Уфсевмь 5 -

Эф осень < • Эл пп«:щадка

верхушка

Ш !?

Ур ce-EMt- ».г жд у з и 4

152SO

ЭфСССНЬ 3 - 2-а ппси^адкз

112Я

Эф осень Z - 1-Л

Ур ссенъ 1-генлл

?

Рис. 140. Южный фасад модели (вид спереди)

Ниже приведено визуализированное изображение модели (рис. 141).

Рис. 141. Визуализация с параметрами дневного освещения

Как было отмечено выше, данная модель не является точной копией Эйфелевой башни, но является показательной для демонстрации ЗЭ-моделирования в среде Autodesk Revit Architecture.