BIM技术在机电工程一体化信息模型中的应用,机械工程论文.docx

BIM技术在机电工程一体化信息模型中的应用,机械工程论文内容摘要：随着BIM技术的成熟， 越来越多水电项目采用BIM设计。由于缺乏专业化定制的软件和设备资源库等问题， 大多水电工程BIM设计停留在展示阶段。本课题以Revit软件为BIM设计平台， 以传统水电工程CAD制图标准为参考， 研发定制了BIM正向设计的软件环境， 建设并管理了水电设计中种类繁多、数量庞大、构造复杂的水力机械设备专业资源库， 同时在BIM设计实践中， 对BIM设计流程进行了完善、更新， 制定了与BIM设计匹配的管理规定及作业导则， 真正将BIM技术融入设计生产中， 实现了设计效率和质量的双重提升。 本文关键词语：BIM; 定制开发； 专业资源库； BIM流程； Revit; 目录 0前言.1 1总体思路及施行原则.2 2机电一体化信息模型构建技术.3 2.1 Revit水电工程专业化定制.4 2.2机电设备资源库建设.5 2.3 BIM流程完善优化.6 3创新与特点.7 4结束语.8 文内图表.9 图1 Revit水电工程专业化定制.10 图2参数化专业资源库.11 以下为参考文献.12 0前言 随着技术的发展， BIM在工程设计、建设和管理方面的地位越来越重要， 并在工业和民用建筑行业得到广泛应用， 但在水电行业， 很多设计院对机电BIM投入了大量的人力、物力进行研究、探索， 但仍存在下面问题： 1 当前BIM设计大多停留在三维模型展示阶段， 无法使用BIM软件生成及交付符合国家标准的二维施工图纸。 2 相较于设备资源库成熟完好的建筑行业， 水电工程中的机电设备种类繁多， 数量庞大， 且各厂家的尺寸规格差异宏大， 应用于水电工程机电BIM设计的设备资源库极为匮乏。 3 相较于传统CAD, BIM设计流程有众多不同， 比方三维模型校审、模型固化等， 加之介入水电工程设计的专业较多， 各专业的BIM应用进展和技术水平不一， 造成设计效率低下， BIM的优势得不到具体表现出。 针对以上水电行业BIM设计的三大难题， 以笔者为主的 机电BIM设计专业应用开发及基础建设 课题组， 以Revit软件为BIM设计平台， 以传统水电工程CAD制图标准为参考， 研发定制了让BIM模型生成符合国家标准二维施工图纸的软件环境， 建设并管理了水电设计中种类繁多、数量庞大、构造复杂的机电设备专业资源库， 同时在BIM设计实践中， 对BIM设计流程进行了完善、更新， 制定了与BIM设计匹配的管理规定及作业导则。本课题成果真正将BIM技术融入机电专业设计生产中， 实现了设计效率和质量的双重提升， 开启了超越传统CAD制图的新一轮水电设计方式的变革。 1 总体思路及施行原则 为实现水电工程机电专业BIM正向设计， 规范制图标准， 提高设计效率及品质， 需对Autodesk Revit软件进行专业化定制和二次开发， 通过对软件进一步扩容、优化、更新， 使其内部属性知足水电工程专业设计技术和标准要求。基于此， 本课题制定下面五个施行原则： 1 知足项目需求。所建立的BIM模型需知足项目施行标准， BIM设计产品需知足项目应用。 2 符合制图规范。所出图纸能知足传统二维制图标准， 并使图纸更规范、细致、美观。 3 减少重复工作量。通过模板化最大限度地减少设计人员重复设计工作量。 4 保持灵敏性。在减少重复工作量的同时， 预留手动接口来处理设计中的特殊问题。 5 适用于专业间模型传递及整合。专业样板文件需知足BIM模型的通用传递性以及专业间模型的协同整合。 2 机电一体化信息模型构建技术 为保证机电专业BIM设计成果的统一性、完好性和准确性；促进全体设计人员规范化、标准化的施行BIM设计；知足BIM设计全生命周期管理以及提高BIM设计效率的目的， 本课题完成了下面三部分工作： 1 Revit水电工程专业化定制。 2 机电设备资源库建设。 3 完善更新BIM设计流程。 2.1 Revit水电工程专业化定制 将水电行业机电专业诸多的标准规范， 以Revit软件可辨别的方式输入对应参数， 导入水电行业103本标准规范， 定制了全新的图形界面、图案、线形线宽、尺寸标注、焊接标注、图纸字体、轴网、剖切、注释、各型管路、管件、管材、剖面模板等功能模块。同时， 本课题开发定制了Revit软件材料表自动辨别、自动分类统计机电专业的设备及材料功能 未开发前Revit软件是不能辨别水机专业的设备及材料 , 避免了传统设计中常出现的图纸材料量统计不准、错数、漏标等人为失误 见图1 . 图1 Revit水电工程专业化定制 大量的标准输入及定制， 使Revit软件符合水电行业技术规范， 成为适用于水电行业机电专业设计的BIM软件。在定制的Revit机电工程环境下建立的BIM模型有实际意义， 其生成的二维图纸包含表示出了传统CAD图纸的设计内容， 具备技施蓝图的要求。因而， 具有同样的实用价值和法律效力。 2.2 机电设备资源库建设 在以Revit平台施行BIM设计经过中， 资源库中的设备族数量和质量直接影响着设计效率和品质， 高质量族积累越多， 效率就越高。每个设备族的建族经过包括样本挑选、族几何构建、族参数、公式逻辑构建和族测试。参数化专业资源库示意见图2. 机电专业族库的基础建设采用参数化建模方式方法， 以真实设备的样本数据为基础， 将数以千计的设备族精简为83个参数化族和40个项目应用族， 适用于2 452个场景， 使设计人员在BIM设计经过中快速、准确地提取优质的设备模型。华而不实水力机械专业设备资源库模型内容涵盖了8大设备系统， 包括阀门、油气水设备、消防系统、自动化元件、起重设备等， 知足了常规水电站BIM设计的要求。 图2 参数化专业资源库 2.3 BIM流程完善优化 BIM设计有别于传统的二维设计， 不仅软件、操作不同， 而且设计思维思路也与传统CAD差异宏大。故本课题组以为， 在BIM设计经过需总结一套专有设计流程， 设计人员根据BIM设计流程进行工作， 才能获得BIM设计的最大价值。因而， BIM设计流程和BIM管理办法的定制是BIM设计中不可缺少的一部分。 在传统CAD设计流程的基础上， 结合BIM设计的特点， 制定了(常规水电项目招标技施阶段三维设计出图分类管理规定(机电样板文件的制定标准和管理维护规定(机电族库的开创建立标准和管理维护规定(机电BIM建模和BIM出图的标准和管理规定和(BIM设计校核、审查导则5项BIM设计管理文件。这些既是BIM设计的生产管理规定， 也是BIM设计专业生产导则， 更是BIM设计标准的支撑， 它们是水电行业机电专业BIM设计的基础建设， 在后期的实践中要正确地维护、保卫本项目创造的成果， 构成一套完好的措施。 3 创新与特点 本课题基于Revit设计平台， 研发定制了符合水电工程机电专业设计需求的BIM软件， 具有下面特点： 1 BIM机电专业化定制。参考现行相关出图标准和专业技术标准， 为水电工程机电专业定制了BIM设计软件环境， 使Revit软件的默认设置符合水电工程机电专业设计要求， 其成果知足机电专业相关规范。 2 BIM正向设计。实现了从三维模型展示到三维出图， 用BIM模型生成及交付符合国家标准的二维施工图纸。当前该成果已全面运用于两河口水电工程、加查水电工程机电技施设计中， 从真正意义上实现了可生成三维施工图纸的BIM正向设计。相较传统CAD图纸， 使用BIM模型生成三维图纸效率更高层次， 愈加清楚明晰直观， 图纸质量、效果焕然一新， 获得业主的一致认可与好评。 3 参数化资源库。建设了以设备厂家样本数据支撑的、以参数化技术构建的机电专用资源库。参数化的族库减少了重复建族的时间成本， 提高了资源库的使用和管理效率。 4 结束语 当前， 在国家尚未出台水电行业BIM设计标准的情况下， 本课题成果是水电工程BIM设计基础建设的重要内容， 也是新一轮水电设计领域机电专业的技术革新， 也将促进BIM技术在水电设计领域内的进一步推广与应用。 在逐步超越传统CAD设计的潮流经过中， 本项目成果符合现有行业标准规范的样板文件、丰富优质的水电设备资源库和完善的BIM设计流程， 实现了设计效率和质量的双重提升， 其价值将会在不断发展的BIM设计中显得越来越明显。 以下为参考文献 1李云贵。建筑工程设计BIM应用指南 第2版 M.北京：中国建筑工业出版社， 2021. 2张吕伟， 蒋力俭。中国市政设计行业BIM指南M.北京：中国建筑工业出版社， 2021. 3何关培。 BIM总论M.北京：中国建筑工业出版社， 2018. 4宦国胜， 王海俊， 沈国华。水利工程中三维信息模型技术平台的比选和应用J.江苏水利， 2021 1 :40-43. 5何关培。 BIM应用决策指南20讲M.北京：中国建筑工业出版社， 2021. 6刘涛， 杨玉华， 郭天代。水泥工厂三维设计中开创建立参数化族的方式方法J.水泥工程， 2018 5 :8-11.