Revit MEP軟件在地鐵車站通風空調(diào)系統(tǒng)中的應用

張 超 鄭 東 孟繼來

(1.中交城市軌道交通設計研究院有限公司，430056，武漢;2.中交第二公路勘察設計研究院有限公司，430056，武漢∥第一作者，工程師)

地鐵車站的邊界限制因素多，空間狹小，內(nèi)部管線種類繁多。各專業(yè)的管線安裝工序交叉頻繁，施工管理難度較大，故對協(xié)調(diào)管理能力的要求高。管線的布置與施工是工程的一大難點，要求布置各種設備、管線時應統(tǒng)籌兼顧，合理地進行綜合布置，做到既能滿足各專業(yè)的技術要求，又布置得整齊有序，以便于施工和以后的維護，并能保證工程質量。

利用傳統(tǒng)二維CAD(計算機輔助設計)軟件完成管線布置需要各個專業(yè)多次、反復配合，耗費了大量的時間，且難以避免管線“打架”現(xiàn)象，會影響地鐵建設工程的質量、工期、成本，并且對運營容易造成安全隱患。隨著對項目的要求越來越高，二維CAD 軟件未來將難以滿足設計生產(chǎn)的要求。

Revit MEP 軟件是一款能夠按照設計者的思維模式，開展智能設計的工具。它通過數(shù)據(jù)驅動的系統(tǒng)建模和設計對建筑設備與管道專業(yè)工程進行優(yōu)化，具有集成的項目管理功能。在項目的各階段中各專業(yè)輸入不同信息，可實現(xiàn)全生命周期信息時時共享:在設計階段，可以進行方案比選，并最大限度地減少各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)錯誤;在施工階段，可以合理組織施工、控制進度、減少重復施工量、節(jié)省成本;在運營階段，可以提供全生命周期的數(shù)據(jù)支撐，方便維護管理。近年來建筑信息模型技術在國內(nèi)建筑行業(yè)的發(fā)展勢頭極快，其理念也得到了廣泛認可，并在上海、無錫、廣州、廈門等城市地鐵建設中得到應用。據(jù)報道，在上海市軌道交通11號線龍耀路站風水電安裝工程施工中，由于Revit MEP 軟件的應用，節(jié)省了30%的安裝費用，其經(jīng)濟效益非常顯著。

1 項目模型的建立

本文以廈門市地鐵1號線蓮坂站通風空調(diào)系統(tǒng)設計為例，介紹Revit MEP 軟件在地鐵車站通風空調(diào)設計中的應用及其特點。圖1、圖2 是利用Revit MEP 軟件設計的車站通風空調(diào)系統(tǒng)平、立面圖。

1.1 創(chuàng)建族庫

族是Revit MEP 軟件中構成項目模型的基本構件，所有圖元都是由各種類型的族組合而成。Revit MEP 軟件的族類別分為系統(tǒng)族、構件族和自建族3類。Revit MEP 軟件利用“參數(shù)化”對三維模型(族)的各個部分進行約束，建立一個模型時，通過約束條件批量得到同一類型不同規(guī)格的族，如通過約束條件可批量得到同一形式不同尺寸的三通等。將項目所需的族文件(如空調(diào)器、風機、消聲器、冷水機組、水泵等)載入到項目中，在實際使用中根據(jù)需要修改部分參數(shù)即可。這樣就可減少重復性工作，大大提高了設計效率;同時可以賦予族一些屬性，如材質、規(guī)格、供應商等，這些信息對項目全生命周期內(nèi)的監(jiān)控及維護非常重要。圖3 為一些常用通風空調(diào)設備族的實例。

圖1 蓮坂站站廳層通風空調(diào)平面布置圖

圖2 蓮坂站冷凍機房立體圖

圖3 常用通風空調(diào)設備族實例

1.2 創(chuàng)建中心文件

Revit MEP 軟件是基于建筑、結構模型進行的。各專業(yè)共用一個中心文件，各專業(yè)在本地文件建模，并時時同步到中心文件，以實現(xiàn)信息共享。選擇合適的樣板文件創(chuàng)建項目，并將建筑模型鏈接到項目中，如可以選用軟件自帶的“Systems-Dsfault CHSCHS.re”作為項目樣板文件，也可以將同類型項目文件作為樣板文件使用。

1.3 創(chuàng)建視圖、系統(tǒng)及工作集

Revit MEP 軟件提供了強大的視圖管理功能，其中較重要的功能有視圖、系統(tǒng)分類、工作集等。本項目創(chuàng)建了若干平面圖、剖面圖及三維視圖，如“暖通-三維視圖”、“暖通-站廳層平面圖”、“暖通-站臺層平面圖”等。針對地鐵車站通風空調(diào)系統(tǒng)繁多的情況，對通風空調(diào)系統(tǒng)進行分類，賦予不同類型的系統(tǒng)相應材質、顏色渲染等屬性，使三維模型更具立體感。Revit MEP 軟件采用協(xié)同設計，共用同一個中心文件，各專業(yè)只能對本專業(yè)的視圖及圖元進行編輯，而限制了其它用戶權限，以防止誤操作，保證了協(xié)同設計過程的有序性和安全性。這一功能由“工作集”來實現(xiàn)。同時，也可以通過工作集控制圖面顯示，其功能類似于CAD 軟件的圖層管理功能。本項目創(chuàng)建的通風空調(diào)風管系統(tǒng)及工作集如表1所示。

1.4 設備布置

在項目瀏覽器下對應的視圖窗口，選擇對應的活動工作集，將設備族直接拖動到繪圖區(qū)域，以確定標高、坐標等參數(shù)。

表1 通風空調(diào)風管系統(tǒng)及工作集

1.5 系統(tǒng)布管

Revit MEP 軟件完成布管連接有兩種方式:一種是使用Revit MEP 軟件提供的“生成布局”功能，自動完成管道布局連接;另一種是手動繪制管道。前一種適用于項目初期或簡單管道布局，后一種適用于設備多、管道系統(tǒng)復雜的情況。在風管布置過程中結合運用平、剖、三維視圖對照，“臨時隱藏/隔離”，“可見性/圖形轉換”和“過濾器”等功能，有助于將復雜系統(tǒng)單一化，便于快速建模。

2 結合Navisworks軟件對模型進行碰撞分析

將建好的模型導入Navisworks 軟件平臺，能夠很好完成多專業(yè)碰撞檢測工作?？梢暬夹g還可以動態(tài)地觀察三維模型，生成室內(nèi)外透視圖;利用三維漫游動畫，可以讓設計師、業(yè)主等身臨其境地體驗設計思路，并在施工前可有效預防各類碰撞的發(fā)生。圖4、圖5 是利用Navisworks 軟件自動檢測出的通風管道與通風管道、通風管道與電纜橋架“打架”的情況。

圖5 風管與電纜橋架碰撞檢測

3 利用Revit MEP軟件進行材料及工程量統(tǒng)計

利用CAD 軟件繪制施工圖時，設計師需要對圖紙上的設備、材料等逐個進行統(tǒng)計。這項工作繁瑣而毫無創(chuàng)新意義，且極容易出錯，導致施工時缺少設備或設備規(guī)格錯誤，因而影響施工進度。Revit MEP軟件將設計師從“畫圖匠”的角色中解放出來，只需要在建模時加載適當?shù)脑O備、管件等族，就會自動生成材料清單。若模型更新，則材料清單會自動更新，避免了人工統(tǒng)計錯誤，提高了設計效率和質量，同時，也為項目成本的核算提供了可信的數(shù)據(jù)。圖6為該軟件自動生成的風管明細表。

圖6 風管明細表實景圖

4 應用體會及展望

4.1 優(yōu)勢

Revit MEP 軟件的應用，給設計師提供了一種全新的工作方式和技術手段，利用協(xié)同設計理念和可視化效果將抽象的各個平面立體化、可視化，極大地提高了設計效率;在后期調(diào)整中無需改動一處而牽動全身，修改一個圖元后，該圖元在所有視圖中會自動更新，其調(diào)整便捷高效，保證了圖紙的一致性。對于大型復雜的工程，采用Revit MEP 軟件對整個工程進行一次“預演”和“校核”，可發(fā)現(xiàn)大量的隱蔽問題，減少因設計變更和拆改帶來的損失，提高了工作效率和工程質量。利用自動生成材料清單可以節(jié)約大量時間，利用其提供的強大項目管理功能，可以為項目提供全生命周期管理。

4.2 存在的不足

現(xiàn)階段Revit MEP 軟件還存在一些缺陷，如:對硬件要求較高，運行不流暢，施工圖制圖深度不及CAD，二次開發(fā)輔助軟件不太成熟，軟件自帶族庫太少，使用者需要花大量時間建族等。

4.3 應用展望

1)Revit MEP 軟件可以作為較好的項目管理計劃和實施變更的有效工具。復雜項目對集成化管理和全生命周期管理的要求越來越高。由于地鐵工程龐大，參與建設的單位較多，建設周期長，傳統(tǒng)信息管理難以及時整合資源，將信息及時傳遞給各參與方，故容易出現(xiàn)信息滯后，形成信息孤島現(xiàn)象。Revit MEP 軟件可實現(xiàn)建筑物的外部集成，包含建筑物所有的信息參數(shù)，從設計到使用，直至項目周期的終結，各種信息始終整合于一個三維模型信息數(shù)據(jù)庫中。這就從根本上解決了項目設計、采購、施工、維護等階段及各應用系統(tǒng)之間的信息共享，實現(xiàn)了項目建設全過程的工程信息管理及全生命周期的管理。目前，國內(nèi)利用該軟件進行地鐵項目管理的工程還很少，利用其突破傳統(tǒng)項目管理模式還任重道遠。

2)作為設計企業(yè)，可以考慮在三維模型的構建成熟后，開展項目管理業(yè)務，以設計帶動項目管理;也可利用該技術，開展方案優(yōu)化、高端咨詢等業(yè)務。

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