Page 102 - 电力与能源2023年第一期
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96                      赵子明,等:变电站给排水智能设计与 BIM 建模技术

                性,增强数字化设计在变电领域的完整性,满足变                           上海市电力公司三维设计平台 DGrid 中研究开发
                电站三维设计的需求,同时降低三维设计软件和                            了给排水及其系统图设计模块,实现了以下设计
                功能模块的学习成本,保证设计质量,本文基于                            功能。
                Revit 平台,在国网上海市电力公司三维设计平台                           (1)建立了以系统图设计为主导的给排水专
                DGrid 中研究开发给排水及其系统图设计模块,                         业三维数字化设计方法。

                并创建变电站给排水构件模型库。                                     (2)支 持 绘 制 系 统 图 、平 面 图 、管 件 插 入 等
                                                                 功能。
                1 给排水智能设计与建模
                                                                    (3)支持二三维模型匹配联动,快速生成三维
                    本文以变电工程给排水专业智能化设计为主                          模型。
                要研究对象,调研收集变电工程中给排水专业的
                                                                    (4)软件功能包含管线位置调整、管线属性调
                设计规则,研究传统二维设计向三维设计的转化
                                                                 整等。
                方法。由于传统二维设计着重于平面绘图,对于
                                                                     这些研究成果均内嵌了上海公司数字化移交
                管线的三维信息仅做简单标识而缺乏详细建模,
                                                                 标准,同时可以满足《城市电力网规划设计导则》
                需要采用更好的设计逻辑和界面交互方式,使设
                                                                《上海电网规划设计技术原则(试行)》的相关技术
                计 人 员 更 易 于 实 现 从 二 维 设 计 向 三 维 设 计
                                                                 要求。
                过渡  [1-2] 。
                    给排水的智能设计与建模主要分为以下 3 个                        2 变电站给排水三维 BIM 设计功能开发

                方面。
                                                                 2.1 管道设计模块开发
                    (1)三维数字化管线设计方法研究。着重研
                                                                     管道设计模块主要实现系统图绘制、管道创
                究 基 于 BIM 的 三 维 管 线 专 业 设 计 逻 辑 和 方 法 。
                                                                 建等功能。
                传统 BIM 三维软件,如 Autodesk Revit、Bentley、
                                                                    (1)系统图绘制及管道创建。首先点击绘制
                ArchiCAD 等作为通用的设计软件,更注重对产
                                                                 系统图,选择系统和专业(或定义专业),弹出选择
                品几何造型、空间位置、尺寸、材质等基本物理属
                                                                 管线信息设置框,选择线型、线宽和颜色,绘制管
                性的描述,导致缺乏足够的语义内容针对特定专
                                                                 道系统图;再点击管件插入,选择插入管件族(见
                业来表达设计意图,难以有效支撑设计人员的专
                                                                 图 1),点击加载,在系统图上添加管件;然后点击
                业设计需求 。一些专业三维设计软件也大多秉
                          [3]
                                                                 绘制平面图,选择系统、专业(或自定义系统),选
                承二维绘图的思想,仅仅实现了设计成果的三维
                                                                 择标高(或自定义标高),点击确认,跳转到相关标
                建模。这些软件在变电站三维设计中很难有效提
                                                                 高平面图,自动标高注记,标高自动标注生成;最
                高设计人员的效率,有时候甚至拖累了设计人员
                                                                 后 点 击 创 建 三 维 模 型(见 图 2),生 成 匹 配 管 件
                的出图效率。
                                                                 模型。
                    (2)给排水专业参数化 BIM 模型族库建设。
                BIM 软件的一个重要优势在于部件或组件模型的
                复用,开发变电站给排水专业的参数化模型库,会
                对设计效率的提高起到根本性的作用。

                    (3)三维数字化模型快速建模方法研究。设
                计人员应专注于专业方案的选取和技术参数的计
                算分析,故开展基于参数驱动的三维模型快速建
                                  [4]
                模方法显得尤为重要 。
                    针对上述分析,本文基于 Revit 平台,在国网                                      图 1 管件族
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