REVIT 在脫水機(jī)房三維設(shè)計(jì)中應(yīng)用探索

張呂偉

(上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司，上海 200092)

1 前言

目前國內(nèi)在工程建設(shè)領(lǐng)域一般還依賴傳統(tǒng)的二維CAD 設(shè)計(jì)，即采用二維設(shè)計(jì)軟件完成工程施工圖設(shè)計(jì)，雖然極大地提高了設(shè)計(jì)效率，但也存在諸多問題。如:圖紙上信息欠缺，且二維設(shè)計(jì)的施工圖紙，對錯(cuò)漏碰缺不易避免，給現(xiàn)場施工帶來很大困難。傳統(tǒng)二維CAD 設(shè)計(jì)，各專業(yè)間交接與反交接過程繁瑣，方案的修改、局部的調(diào)整都需要及時(shí)反饋于其他專業(yè)，一旦有疏忽遺漏，往往會(huì)導(dǎo)致他人的返工，甚至影響到整體的出圖質(zhì)量。

在國內(nèi)部分行業(yè)中，BIM 三維設(shè)計(jì)已經(jīng)應(yīng)用于工程建設(shè)，解決了一些以前二維圖紙存在的問題，并減少了施工安裝人員對圖紙的錯(cuò)誤理解，取得了不小的成果。BIM 三維設(shè)計(jì)只需建一個(gè)模型，提供各個(gè)角度的三維視圖便于理解，可輕松提供任意立面、剖面、平面的圖紙。若某處需要修改，則只需修改一個(gè)面中的內(nèi)容，該處在其余面上也會(huì)聯(lián)動(dòng)被修改，這樣可以避免比如修改標(biāo)高這樣的細(xì)節(jié)的遺漏，省時(shí)省力，提高出圖質(zhì)量。在統(tǒng)計(jì)工程量上，可以自動(dòng)生成工程量列表(設(shè)備表、管配件表等)，既省時(shí)省力，又使統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率大幅提高。

2 脫水機(jī)房三維設(shè)計(jì)方法探索

2.1 原則確定

三維技術(shù)在工程上的應(yīng)用不單純是為了好看，更重要的是要能改進(jìn)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)手段，主要原則如下:

(1)方便易用，是指設(shè)計(jì)人員可以通過簡單的培訓(xùn)即可使用，通過軟件自身的特點(diǎn)，使設(shè)計(jì)人員可以接受三維的設(shè)計(jì)手段，并快速上手。

(2)便于出圖，主要指模型完成后，導(dǎo)出的圖紙、工程量統(tǒng)計(jì)表(主要材料表、設(shè)備表等)可以滿足現(xiàn)階段初步設(shè)計(jì)的要求。

(3)便于修改，主要指方便今后類似工程的重復(fù)利用，建立的模型應(yīng)充分考慮修改的方便性，同時(shí)建立的參數(shù)化設(shè)備應(yīng)充分考慮在后續(xù)工程的通用性。

圖1 脫水機(jī)房專業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.2 內(nèi)容確定

脫水機(jī)房三維設(shè)計(jì)主要基于Autodesk 公司的Revit 軟件，并且采用協(xié)同設(shè)計(jì)的方式，整個(gè)探索過程應(yīng)包含以下內(nèi)容:

(1)脫水機(jī)房三維通用模板。

(2)脫水機(jī)房內(nèi)常用的設(shè)備族及管配件、閥門族等。

(3)符合現(xiàn)階段出圖規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的各類標(biāo)注族。

(4)適合我院特點(diǎn)的協(xié)同設(shè)計(jì)流程。

2.3 技術(shù)路線確定

2.3.1 設(shè)備部分的建模

脫水機(jī)房內(nèi)脫水機(jī)、閥門、各類水泵、風(fēng)機(jī)、罐體等設(shè)備采取參數(shù)化建模手段，將設(shè)備做成參數(shù)化模塊，對設(shè)備的主要外形尺寸(長、寬、高)、接口位置及管徑設(shè)置參數(shù)，在新的項(xiàng)目中使用時(shí)只需調(diào)整設(shè)備參數(shù)即可完成模型(圖2)。

圖2 脫水機(jī)房設(shè)備部分建模

2.3.2 管道部分的建模

利用Revit 軟件自身的功能，完成各種類型管道、電纜橋架的建模。主要有各工藝設(shè)備間的連接管道、暖通專業(yè)的風(fēng)管和電氣專業(yè)的電纜橋架等。管配件與閥門等根據(jù)國標(biāo)的尺寸進(jìn)行開發(fā)，開發(fā)的方式采用索引尺寸列表，即完成的管配件在插入管道后自動(dòng)根據(jù)管道的尺寸調(diào)整，以適應(yīng)管道(圖3)。

2.3.3 土建部分的建模

利用Revit 軟件自帶的一些建筑專業(yè)常用的墻、樓板、樓梯和坡道等類型，完成脫水機(jī)房土建部分的建模。并對脫水機(jī)房常用的一些門、窗等進(jìn)行參數(shù)化建模。

2.3.4 協(xié)同設(shè)計(jì)流程

在BIM 三維模式下，協(xié)同設(shè)計(jì)是主流。即各專業(yè)均在一個(gè)BIM 模型內(nèi)操作，不同專業(yè)的變更會(huì)在模型中及時(shí)反映出來，以減少溝通不夠帶來的問題。協(xié)同設(shè)計(jì)流程共分四個(gè)階段:設(shè)計(jì)前討論、建立模型、模型檢查、出圖。每個(gè)階段各專業(yè)都有各自的側(cè)重點(diǎn)，具體的流程安排見表1。

圖3 脫水機(jī)房管道部分建模

表1 協(xié)同設(shè)計(jì)流程安排表

2.3.5 工作集設(shè)置

協(xié)同設(shè)計(jì)中，工作集的設(shè)置至關(guān)重要。根據(jù)水處理構(gòu)筑物實(shí)際情況，并結(jié)合Revit 軟件，將工作集分為工藝，建筑，電氣，設(shè)備基礎(chǔ)。

工藝工作集:權(quán)限歸工藝專業(yè)，主要包含工藝設(shè)備，各類管線。

建筑工作集:權(quán)限歸建筑專業(yè)，主要包含建筑物土建部分，如墻體等。

電氣工作集:權(quán)限歸電氣專業(yè)，主要包含電氣設(shè)備，控制箱，電纜橋架等。

設(shè)備基礎(chǔ)工作集:權(quán)限先歸工藝專業(yè)，在工藝完成定位并確定大小后釋放權(quán)限，由建筑專業(yè)占用，主要包含項(xiàng)目中各類設(shè)備基礎(chǔ)。

2.3.6 出圖設(shè)置

在BIM 模式下，模型建立完畢后，可以很輕松地完成任意立面、剖面和標(biāo)高平面的圖紙，而且可以提供各個(gè)角度的三維視圖以便于施工人員理解。

工程中的標(biāo)注主要分兩大類，一類為尺寸標(biāo)注，主要表達(dá)一些諸如長度，角度等數(shù)據(jù)參數(shù)，它們的標(biāo)注形式主要表現(xiàn)為具體的數(shù)值或角度。另一類為注釋類，此類標(biāo)注主要表達(dá)諸如名稱、標(biāo)高、編號等，它們的主要表達(dá)形式為文字和數(shù)字的結(jié)合。

在Revit 模型中，所有模塊(族類)如門、窗、柱、燈、設(shè)備和管道等都是一個(gè)簡單的信息模型，通過模塊的屬性，可以查看該模塊的各種信息，而第二類標(biāo)注所需要表達(dá)的信息，絕大部分均包含在模塊中，故在Revit 中，注釋類標(biāo)注是通過提取模塊中的信息來完成，通過定制一些族類，可以對模塊某些特定的屬性進(jìn)行提取并表達(dá)，整個(gè)標(biāo)注過程不需要手動(dòng)輸入。

3 脫水機(jī)房三維設(shè)計(jì)方法探索成果

本模型以寧波市江東南區(qū)污水處理廠工程脫水機(jī)房為模板，內(nèi)設(shè)離心脫水機(jī)4 臺，脫水機(jī)設(shè)置于室內(nèi)夾層上，配電間及控制室設(shè)于夾層上，車間內(nèi)電纜布置以架空橋架形式進(jìn)入配電間及控制室。平面布置上，污泥堆棚位于脫水機(jī)房上側(cè)(圖4)。

圖4 脫水機(jī)房設(shè)備設(shè)置圖

圖5 脫水機(jī)房設(shè)計(jì)圖、表

4 存在問題

利用Revit 軟件實(shí)現(xiàn)脫水機(jī)房三維設(shè)計(jì)尚存在一些問題，無論在設(shè)計(jì)流程上還是模型建立上均需在實(shí)際工程中不斷地改進(jìn)。

(1)專業(yè)分工，各專業(yè)在各階段的側(cè)重點(diǎn)不同，在方案、工可階段，工作量集中在工藝專業(yè)，其他專業(yè)為輔，此時(shí)協(xié)同設(shè)計(jì)的流程未必適合，同時(shí)Revit設(shè)計(jì)的優(yōu)勢可能難以體現(xiàn)。

(2)Revit 的優(yōu)勢在于準(zhǔn)確精細(xì)，依據(jù)現(xiàn)階段項(xiàng)目所需要的前期工作文件準(zhǔn)確度來講，使用Revit是否能夠提高效率存在疑問。

(3)在協(xié)同設(shè)計(jì)流程中，理想化就是各專業(yè)同時(shí)在一個(gè)工程中進(jìn)行操作，這樣方便了各專業(yè)發(fā)現(xiàn)問題，也可較快解決一些工作集權(quán)限的問題。但由于目前生產(chǎn)任務(wù)較多，很難保證各專業(yè)同時(shí)在一個(gè)工程上操作，此時(shí)一些設(shè)計(jì)或權(quán)限上的問題就不容易解決。

(4)ISO 流程，目前我院的質(zhì)量管理體系均采用的是紙制記錄的ISO 流程，而Revit 采用的是一個(gè)協(xié)同的設(shè)計(jì)環(huán)境，中間可以節(jié)省相當(dāng)多的交接反交接工作，但是如何保證每個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)、質(zhì)量問題是一個(gè)需要解決的問題。

(5)設(shè)備、管配件、標(biāo)注和注釋族，Revit 中的適用于我院水處理的設(shè)備及管配件較少，都需要有專職人員對其進(jìn)行開發(fā)，且難度較大。各類標(biāo)注不夠靈活，無法滿足工程設(shè)計(jì)中各式各樣的標(biāo)注及注釋。

5 結(jié)束語

在污水廠建筑物中，包括污泥脫水機(jī)房、鼓風(fēng)機(jī)房和加藥間等，單體內(nèi)均有較多的設(shè)備及管線閥門等，且管線間布置較為復(fù)雜，在施工安裝過程中施工人員常有誤解。通過對離心式脫水機(jī)房進(jìn)行三維協(xié)同設(shè)計(jì)嘗試，并提出協(xié)同設(shè)計(jì)建議流程，建立三維BIM 模型。對于協(xié)同設(shè)計(jì)流程，存在的問題較多，需要各專業(yè)群策群力，共同討論，同時(shí)也需要在今后的工程中不斷地實(shí)踐，不斷地改進(jìn)，最后得出一個(gè)適合水處理工程特點(diǎn)的協(xié)同設(shè)計(jì)流程。

今后不斷完善現(xiàn)有污泥脫水機(jī)房的模型及設(shè)備，優(yōu)化已有的協(xié)同設(shè)計(jì)流程，同時(shí)，還將進(jìn)一步進(jìn)行污水處理廠加藥間、鼓風(fēng)機(jī)房等其他建筑物的三維設(shè)計(jì)探索。

［1］吳吉明.建筑信息模型系統(tǒng)(BIM)的本土化策略研究［J］.土木建筑工程信息技術(shù)，2011，3(3):45-52.

［2］吳凡.建筑設(shè)計(jì)工作方法的新變革——建筑信息模型技術(shù)的思考與應(yīng)用.土木建筑工程信息技術(shù)，2011，3(3):53-56.

［3］何關(guān)培等.BIM 總論［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2011.