基于PDMS三維設計平臺虛擬房間研究

湖北工業(yè)大學 劉文秀

在CPR1000堆型核島廠房PDMS(工廠設計管理系統(tǒng))土建模型中，存在著1000多個房間，我們需要通過整體結構完整的三維模型，直觀地找到某一具體房間所占用的空間和其邊界條件，中廣核目前各專業(yè)在統(tǒng)一的三維設計平臺上協(xié)同設計，經(jīng)常需要統(tǒng)計某一房間的相關設備、管道等材料用量;當房間里有電纜通過時，需要用虛擬房間來統(tǒng)計房間內(nèi)的電纜數(shù)量，從而確定其防火分區(qū);同時還可以根據(jù)條件顯示房間內(nèi)相關信息為水淹計算和點計算提供基礎信息。

1 標準、規(guī)范的核島廠房虛擬房間模型的建立

為了虛擬房間的后續(xù)開發(fā)和應用的方便,虛擬房間需要通過統(tǒng)一的建模規(guī)則和命名規(guī)則來對其進行界定。

1.1 房間特點

（1）房間編碼中表示廠房的字母大部分表示該房間所在的土建廠房，但也有少數(shù)不反應房間編碼所表示的土建廠房，如W214房間在1DB廠房中，W233房間在1LX廠房中。

（2）房間會出現(xiàn)跨層情況，如果一個房間跨越若干層，它取用最低層位編碼。

（3）一般一個房間只屬于一個安裝分區(qū)，但R230、R260房間除外，這是因為R廠房內(nèi)部R47跟R56沒有很明顯的物理分界線，故會存在R230房間、R260房間跨越這兩個安裝分區(qū)的情況。

1.2 建模規(guī)則

核島虛擬房間模型參考土建模板圖、詳細布置圖、平面位置分布圖、三合一圖，采用設備拉伸體來建立,通過二維圖紙上房間的占位信息,選擇虛擬房間的底面占位,從樓板的結構層(包含裝修層)開始順時針向上拉伸,使得拉伸體的體積充滿整個房間空間,即得到一個虛擬房間。 房間水平空間按內(nèi)墻建立，豎向空間由結構層標高到上部樓板底面標高,當房間內(nèi)有梁柱的時候，房間體積包含梁柱,房間上面不存在開孔。

1.3 命名規(guī)則

為了虛擬房間后續(xù)的開發(fā)和應用,需要用統(tǒng)一的命名規(guī)則來對虛擬房間進行命名,其命名方式如下：

表1.1 虛擬房間的命名規(guī)則

在SUBS下建立拉伸體，一個STRU下只能有一個SUBS，在建模的時候發(fā)現(xiàn),有些房間的頂板和底板具有好幾個不同的標高,采用一個拉伸體(EXTRU)不能滿足要求,因此,一個SUBS下可以有多個EXTRU（盡量為一個）,同時在某些EXTRU上建立了負實體(NXTR)，這也是為了滿足上下板存在幾個標高的特殊情況。

2 應用實例

陽江核電廠3&4號機組在安全殼內(nèi)將安裝數(shù)十臺非能動氫氣復合器用于嚴重事故下的可燃氣體（氫氣）控制，這些非能動氫氣復合器完全覆蓋了基準事故下ETY系統(tǒng)的2臺氫氣復合器的功能。同時消氫系統(tǒng)（EUH）將增添氫氣監(jiān)測子系統(tǒng)，滿足嚴重事故條件下監(jiān)測氫氣濃度的要求。

其中要完成小型氫氣監(jiān)測系統(tǒng)試驗以及數(shù)據(jù)整理，需要統(tǒng)計出安全殼廠房內(nèi)每個隔間建筑面積、自由面積、相鄰房間的流通面積等基礎參數(shù)。如果單純依靠平面圖推算的廠房參數(shù)的話，統(tǒng)計的工作量非常大，并且容易造成遺漏，測算數(shù)據(jù)存在不準確因素。我們根據(jù)已經(jīng)建立的具有實際1：1尺寸的核島虛擬房間模型，利用開發(fā)的“核島房間管理軟件”平臺抽取安全殼廠房每個隔間的建筑面積、自由面積、相鄰房間的流通面積等基礎參數(shù)，直觀地進行判斷，準確計算，平均一個虛擬房間的數(shù)據(jù)計算只需十幾秒，大大提高了工作效率和準確性。

3 結束語

通過對核島廠房虛擬房間的建模和研究，在三維模型中建立起精確和完整的虛擬房間系統(tǒng)，促使二維房間向三維房間的轉(zhuǎn)變，促進PDMS三維模型的進一步完善，方便我們更直觀、清晰了解核島房間的整體分布情況，可以在PDMS三維模型中方便地調(diào)用每一個房間及其邊界內(nèi)的包容物 （設備、管道、電纜等各專業(yè)三維模型），借助虛擬房間來實現(xiàn)不同設計人員的設計需要，及相關計算功能，保證設計人員的設計質(zhì)量，提高設計效率，減少現(xiàn)場碰撞和由此產(chǎn)生的返工。

[1]王百眾，王若冰，謝敏，等.數(shù)字核電廠全壽期工程信息管理系統(tǒng).中國電機工程學會第七屆青年學術會議論文集，2002.09.

[2]中國廣東核電集團公司技術中心科研報告及論文匯編，2004.03.

[3]羅亞林，馬莉，劉文秀.《嶺澳核電站二期工程可視化施工管理信息查詢系統(tǒng)應用開發(fā)》。ISET2006論文專刊.