王振凱
摘 要:結合江門港高新區公共碼頭工程,采用REVIT軟件,對BIM技術在港口電氣設計過程中的流程進行了總結,對電氣設計過程中易出現的問題進行了探討,希望能為電氣專業同行在水運工程BIM設計中提供參考。
關鍵詞:BIM技術 Revit 工作集 族
1.前言
近年來,BIM技術被越來越多的應用到各類工程項目中,提高了設計效率,使項目成果的展示更加直觀。得益于BIM設計軟件的碰撞檢查功能,使設計人員直觀的發現并處理碰撞點,極大提高了三維管綜的設計質量。但BIM技術在港口工程項目起步較晚,且市面上關于BIM技術在港口工程的應用文章多限于流程的描述。本文結合江門港高新區公共碼頭工程,采用Revit軟件進行電氣設計,著重探討電氣設計過程中易出現的問題,與同行共勉。
本文依托項目江門港高新區公共碼頭工程,為公共碼頭首期項目工程,碼頭前沿布置3個3000DWT多用途泊位,上游端部布置一個海事巡邏船泊位。碼頭長432m,采用連片式布置。碼頭面寬35m,通過3座引橋與后方陸域銜接。陸域布置在現有防洪堤與規劃連海路之間,總面積約為39.86萬m2,縱深約為600m。陸域港區根據生產作業要求劃分為堆場區,輔助生產區及綜合辦公區。堆場呈“三線”布置。
2.設計流程
因市面上關于Revit軟件設計的書籍較多,本文不做贅述,僅對設計軟件在本項目中的應用流程做簡要介紹。本項目BIM設計主要內容是依托實際工程項目,形成BIM技術應用在港口碼頭工程設計領域全面廣泛的研究成果,積累BIM技術在水工工程中的應用經驗。
(1)確定采用的BIM設計軟件。目前市面上流行的BIM應用軟件主要有Revit、Bentley、Archi CAD、Dassault等,項目組綜合考慮后采用Revit軟件進行設計,該軟件與常用的二維設計軟件Auto CAD同屬Autodesk公司,操作適應性較好。
(2)確定項目設計采用的協同模式。Revit設計采用的協同模式分為三種:工作集、外部鏈接、工作集-外部鏈接-工作集。鑒于港口類項目的特點,項目組采用了外部鏈接的協同模式,以總圖專業的設計成果文件作為各專業外部鏈接的源文件。
(3)各專業基于總圖專業的源文件開展設計,生成設計成果。
(4)各專業模型整合并進行碰撞檢查及二次修改。
(5)生成圖紙及托盤表,制作虛擬仿真漫游動畫及效果圖。
傳統的工程項目設計流程為方案設計、初步設計、施工圖設計。電氣專業建模一般需依托已有的建筑模型,因此在方案設計及初步設計階段,即使采用BIM技術也多以體量和實體族結合的方式制作初步的效果圖,BIM技術的優點體現的并不明顯,而在施工圖階段可以充分體現BIM技術的優越性。
3.電氣設計過程中的重難點問題探討
在使用Revit軟件進行港區三維模型設計時,參考市面上已有的教材及視頻教程,可系統的指導軟件設計流程,但筆者在設計過程中發現,部分問題并未在相關教程中明確提及,且港口設計過程中存在某些特有的問題。鑒于此,筆者總結了一些設計過程中的典型問題,以期同行遇到類似問題時可以借鑒。
(1)項目樣板的創建。設計人員在開始進行項目的三維設計時,往往選擇一個系統的默認項目樣板(如Electrical-DefaultCHSCHS.rte)即開始進行三維設計,而不進行任何的二次設置。此種做法看似介入的較快,但不利于長遠的效率提升。建議設計人員首先進行項目樣板的二次設置,創建符合國內繪圖習慣及電氣專業使用的項目樣板,后期類似的項目可直接沿用,節省工作時間。
(2)視圖樣板的制作。視圖樣板可在三維設計后期需要出圖的階段制作,設置樣板后可大大提高出圖效率。需特別注意,視圖樣板內設定的所有內容的級別均高于視圖中對屬性的相關設定,而且使用了視圖樣板后,相應的已經設定的項就不能在屬性中再修改,如果想修改則必須修改視圖樣板的設置。對于電氣設計人員,往往忽略了這一點,可能導致繪圖界面不顯示創建的實體模型,在三維設計時可先將視圖樣板選擇為“無”,需要出圖時再進行相應設置。
(3)族類型的正確定義。對于初學BIM軟件的設計人員,往往急于看到自己的繪圖成果,而忽略了一些基礎設置,可能會導致后期無法查看或不方便管理。建議設計人員首先梳理本專業需要配置的設備或構件,并選擇合適的“族類型”。另外對于較為復雜的族,建議在族繪制的過程中導入二維的注釋,并將族圖元設置為平面圖/天花板視圖不可見,對于較大的工程,此設置可以有效的避免后期模型整合時圖元過多卡頓的現象。筆者曾進行過測試,采用二維模型線代替實體模型在平面視圖的顯示,流暢性明顯提高。
(4)標高及軸網的設定。項目設計時,建議由總圖或建筑專業首先定義好標高和軸網供各其他專業使用。如果在項目前期,總圖專業未定義標高等內容,由各專業分別開展設計并自行定義標高,并在此標高上進行管線及設備的布置,會出現后期進行模型整合時標高混亂的問題,極不利于問題的排查,須引起重視。
(5)項目方向、基點和測量點的設置。對于單體建筑內的設計,電氣專業無需對項目方向、基點和測量點進行設置。但港口項目涉及專業多,且既有單體建筑,又有室外場地,這就要求電氣專業在進行室外場地設計時也需要注意項目的方向、基點和測量點的位置。一般來說,項目方向、基點和測量點由總圖或路場專業定義,其他專業以原點到原點的對齊方式鏈接源文件后開展設計。但配套專業使用本專業的二維圖紙作為三維模型設計的依據更為方便,如果本專業二維圖紙在總圖背景圖基礎上做過移動調整,則會造成后期模型整合時偏移的問題。此時可采取的方法有二:一是整體移動或旋轉本專業的模型以同其他專業模型匹配吻合;二是修改本專業模型中的測量點和基點,同總圖或其他專業的測量點和基點重合。總體來說,不建議其他專業引用總圖做背景時做位置的移動,一方面不方便本專業設備或管線在場地的坐標標注,另一方面會造成本專業模型同總圖專業模型不匹配的問題。
(6)視圖范圍的定義。視圖范圍的設定將影響平面視圖中模型的可見性。對于電氣專業設計人員,一般不太關心視圖范圍的定義,可能會導致已建模并放樣的模型無法正確顯示,在排查原因的過程中可查看是否是視圖范圍的定義有問題。
(7)設備或構件顏色的設定。在三維設計的過程中,如視圖范圍內所有類型的設備及構件都使用相同的顏色,不便于高效的開展設計及避碰檢查,建議充分利用軟件的過濾器功能。例如將強電橋架及弱電橋架設置為不同的顏色,方便模型設計,提高視覺效果。
(8)Revit軟件在港區電氣設計的問題。根據目前市面上對三維設計軟件的反饋情況,Revit更多的是被應用在建筑行業,對于開闊的或地形復雜的場區,Revit的長處并不顯著。就本項目來講,為港口工程,含場區、輔助建筑物、碼頭水工結構、道路等不同的區域。輔助建筑物內的電氣設計可以發揮Revit的優勢,但在場區設計時,有較多埋地敷設或預埋在碼頭水工結構內敷設的電氣管線,且各處標高不一,采用Revit不能較好地鎖定場地標高同管線標高的關系。
(9)出圖過程中的注意事項。同族類型的管理類似,對視圖名稱的修改要盡量清楚,按一定的規律命名,方便管理和設計。
Revit軟件明細表可以統計電纜橋架的長度和數量信息,可極大的節省在二維圖紙量取長度的時間,但遺憾的是,Revit軟件無纜線統計功能,由軟件繪制的導線是模型線,無法統計。需特別注意軟件中“電纜橋架管路”同“電纜橋架”的區別及“線管管路”及“線管”的區別。
鑒于Revit軟件的二維圖紙處理能力較弱,筆者建議后續的二維圖紙深化可在Auto CAD進行。
4.結語
本文著重總結了使用Revit軟件在進行港區電氣設計時遇到的典型問題,其中較多為項目啟動時的初始設置問題,項目方向、測量點或基點、樣板等的正確設定,可以極大提高后期三維模型設計的效率,達到事半功倍的效果。礙于Revit軟件本身攜帶的MEP功能相對薄弱,特別是二維設計時耗時較多的纜線清冊不能在Revit完成,電氣同行可以借助外部插件進行設計,可進一步提高效率。
參考文獻:
[1]王子若.Revit2013電氣設計寶典.北京:清華大學出版社,2013.
[2]汪洋,夏建.BIM技術在港口電氣設計中的應用,公用工程設計,015.