基于BIM技術(shù)的三維燃?xì)庠O(shè)備族的創(chuàng)建和應(yīng)用

文/黃海軍（承德城市燃?xì)庥邢挢?zé)任公司）

燃?xì)鈭?chǎng)站，是指使用氣源性質(zhì)為天然氣的易燃易爆場(chǎng)所，一般為管網(wǎng)源頭或者是有天然氣儲(chǔ)存的地點(diǎn)，可大致分類為L(zhǎng)NG儲(chǔ)配站、天然氣門站、調(diào)壓站、CNG加氣站等。站控系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)和工業(yè)控制技術(shù)為核心的控制系統(tǒng)，由它完成對(duì)場(chǎng)站的監(jiān)控。它由站控中心、站控系統(tǒng)BIM控制站、站控設(shè)備等組成。站控中心的操作人員通過(guò)系統(tǒng)所提供的壓力、溫度、流量、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息，完成對(duì)所有場(chǎng)站設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)控和管理。

一、燃?xì)廨斉鋱?chǎng)站BIM運(yùn)維模型的構(gòu)建

BIM運(yùn)維模型是一種三維可視化的數(shù)字信息模型，由代表工程構(gòu)件的參數(shù)化對(duì)象組成，包含工程對(duì)象的設(shè)計(jì)信息、施工過(guò)程信息以及滿足運(yùn)維管理要求的運(yùn)維屬性信息，是開(kāi)展基于BIM的運(yùn)維管理的基礎(chǔ)和載體。依托BIM技術(shù)開(kāi)展燃?xì)廨斉鋱?chǎng)站運(yùn)維管理也需要先構(gòu)建場(chǎng)站的BIM運(yùn)維模型。下面以具體的工程為例，簡(jiǎn)要說(shuō)明燃?xì)廨斉鋱?chǎng)站BIM運(yùn)維模型構(gòu)建的基本方法。燃?xì)廨斉鋱?chǎng)站是一個(gè)由多工程專業(yè)構(gòu)成的復(fù)雜工程系統(tǒng)，在日常的運(yùn)維管理過(guò)程中，場(chǎng)站運(yùn)維管理人員往往也是根據(jù)場(chǎng)站中各工程專業(yè)構(gòu)成分類進(jìn)行設(shè)施設(shè)備維護(hù)與管理。在燃?xì)廨斉鋱?chǎng)站BIM運(yùn)維模型構(gòu)建之前，考慮在后期場(chǎng)站運(yùn)維管理過(guò)程中此模型應(yīng)用與維護(hù)的便利性，對(duì)燃?xì)廨斉鋱?chǎng)站BIM建模專業(yè)進(jìn)行劃分。根據(jù)天然氣干線輸配調(diào)壓站專業(yè)構(gòu)成劃分的BIM建模專業(yè)。BIM運(yùn)維模型的構(gòu)建需要依托相關(guān)的BIM軟件平臺(tái)。在眾多BIM軟件平臺(tái)中，又以Revit軟件使用最多，適用的工程領(lǐng)域也最為廣泛。

Revit軟件是一款參數(shù)化的建筑圖元設(shè)計(jì)與管理軟件平臺(tái)，具有強(qiáng)大的BIM模型構(gòu)建能力，能夠精確地構(gòu)建多數(shù)工程所涉及的建筑、結(jié)構(gòu)、場(chǎng)地、機(jī)電、管線等不同專業(yè)工程的三維可視化模型，并集成相應(yīng)的屬性信息。綜合適用性、便利性和經(jīng)濟(jì)性等因素，本工程的BIM運(yùn)維模型主要采用Revit系列軟件平臺(tái)進(jìn)行創(chuàng)建和管理。

二、燃?xì)庠O(shè)備族創(chuàng)建過(guò)程

進(jìn)行燃?xì)馊S正向設(shè)計(jì)時(shí)，由于缺少相關(guān)的工程經(jīng)驗(yàn)和素材積累，所以借助Revit軟件進(jìn)行燃?xì)庠O(shè)備族的創(chuàng)建。其中，族是Revit中使用的一個(gè)功能強(qiáng)大的概念，同時(shí)也是Revit中的一個(gè)必不可少的功能，Revit的每個(gè)族文件內(nèi)都含有很多的參數(shù)和信息，以及尺寸、形狀、類型和其他的參數(shù)變量設(shè)置。

創(chuàng)建燃?xì)庠O(shè)備族的標(biāo)準(zhǔn)化步驟。(1)族樣板選擇：燃?xì)獬床嗽顩](méi)有特定的樣板，本次燃?xì)庠O(shè)備族選擇“公制常規(guī)樣板”作為基礎(chǔ)樣板，進(jìn)行模型的創(chuàng)建工作。(2)設(shè)置參照平面：根據(jù)燃?xì)庠畹钠矫娉叽?，進(jìn)行參照平面設(shè)置，基于尺寸進(jìn)行輪廓的設(shè)置，確定燃?xì)庠O(shè)備的平面尺寸和立面尺寸。(3)創(chuàng)建實(shí)例參數(shù)：首先在Revit的族編輯器中，根據(jù)三維形體構(gòu)建二維平面圖，通過(guò)設(shè)置參照線與參照面，利用拉伸、旋轉(zhuǎn)、融合、放樣等方法，創(chuàng)建三維幾何模型。具體為分析燃?xì)獬床嗽畹闹饕獦?gòu)成分為滾輪、灶腿、灶體、灶具口、燃?xì)饨涌?、手柄開(kāi)關(guān)、其他等主要組成單元。

滾輪建模，利用旋轉(zhuǎn)命令繪制出滾輪的輪廓，再確定旋轉(zhuǎn)軸中心；灶腿建模，在平面選擇準(zhǔn)確位置，利用拉伸命令，繪制出灶具腿的輪廓，再根據(jù)立面圖，確定柱腿高度，并復(fù)制其他位置灶腿；創(chuàng)建灶體，利用拉伸命名創(chuàng)建出灶體輪廓，再用空心拉伸，剪切出灶體；創(chuàng)建灶體上部位，利用拉伸，從側(cè)面創(chuàng)建上部灶體，再用空心拉伸，剪切出圓形灶口；創(chuàng)建灶口，利用旋轉(zhuǎn)命令，建出灶口模型；灶口形狀，創(chuàng)建空心拉伸，剪切灶口；燃?xì)夤芙＃梅艠?，制作燃?xì)夤苣Ｐ?；其余部位建模，利用拉伸，空心剪切相結(jié)合，創(chuàng)建把手模型；在完成燃?xì)鈿鈩?dòng)截至閥構(gòu)件并對(duì)屬性參數(shù)進(jìn)行定義之后，通過(guò)“管道連接件”功能按鈕對(duì)構(gòu)件添加連接件，設(shè)置連接件的類型，通過(guò)參數(shù)關(guān)聯(lián)連接件的半徑尺寸。

三、BIM技術(shù)在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿拦こ讨械膽?yīng)用

BIM技術(shù)在燃?xì)庑袠I(yè)的應(yīng)用是大勢(shì)所趨。城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ讨饕T站、儲(chǔ)配站等各類場(chǎng)站工程、燃?xì)夤艿拦こ痰?。BIM技術(shù)在燃?xì)庑袠I(yè)的應(yīng)用是大勢(shì)所趨。在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿拦こ痰氖┕そㄔO(shè)中，涉及內(nèi)容眾多，容易出現(xiàn)與其他市政工程交叉施工的問(wèn)題，要切實(shí)保障工程的施工進(jìn)度和效果，可以將BIM技術(shù)引入其中，借助相應(yīng)的BIM三維可視化模型，完成燃?xì)夤艿琅鲎矙z測(cè)、虛擬施工以及運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作，做好不同專業(yè)和作業(yè)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，以此保證燃?xì)夤艿拦こ探ㄔO(shè)和運(yùn)營(yíng)的效果，為城鎮(zhèn)居民的生產(chǎn)生活提供便利。

四、結(jié)束語(yǔ)

燃?xì)鈭?chǎng)站控制系統(tǒng)，由于管理的設(shè)備較分散，時(shí)效性較高，因此數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制的準(zhǔn)確性要求高，由于燃?xì)庑袠I(yè)的高專業(yè)性與危險(xiǎn)性，此類聯(lián)鎖功能在場(chǎng)站內(nèi)尤為重要，應(yīng)著重調(diào)試此類功能。作為技術(shù)人員要不斷加大研究力度，確保BIM技術(shù)在燃?xì)庑袠I(yè)的應(yīng)用，更好地發(fā)揮作用。