結(jié)合實際工程項目，介紹了軟件BOPM(BentleyOpenPlantModeler)在垃圾發(fā)電廠中的工程應(yīng)用。通過對全廠建筑、管線模型出圖，對垃圾發(fā)電廠模型精細化程度進行了分析。結(jié)果表明，在能滿足設(shè)計和工程需要的建模精度下，應(yīng)該盡可能的簡化模型，以提高工作效率。對于工藝復(fù)雜的電廠設(shè)計起到了巨大的借鑒作用。

 

 

　　BIM；簡化模型；模型出圖

 

　　ApplicationofBentley3Dsoftwareinmodeldrawing

 

　　LIUYu-ping,HUIWen-bo,YONGShi-wei

 

　　Abstract:Combinedwithactualengineeringprojects,theengineeringapplicationofsoftwareBOPM(BentleyOpenPlantModeler)inwastepowerplantsisintroduced.Throughdrawingthewholeplantbuildingandpipelinemodel,therefinementdegreeofthegarbagepowerplantmodelwasanalyzed.Theresultsshowthat,withtheaccuracyofmodelingthatcanmeettheneedsofdesignandengineering,themodelshouldbesimplifiedasmuchaspossibletoimproveworkefficiency.Ithasplayedahugeroleinthedesignofpowerplantswithcomplexprocesses.

 

 

　　隨著人們生活水平得提高，“垃圾圍城”的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。因此，國家對“減量化、無害化、資源化”的垃圾發(fā)電廠通過處理垃圾進行發(fā)電的方式越來越重視[1]。但是，垃圾發(fā)電廠房設(shè)計中涉及多個專業(yè)，管線眾多、排列復(fù)雜，設(shè)備布置要求相對集中，采用傳統(tǒng)設(shè)計方式，存在著圖形表達和專業(yè)協(xié)同等諸多缺陷，一定程度上影響了整體工程的設(shè)計質(zhì)量。BIM技術(shù)強調(diào)工程建設(shè)項目的全面信息化，強調(diào)信息模型和管理流程在工程建設(shè)全生命周期中的應(yīng)用。其中，在工程設(shè)計方面，其三維建模、協(xié)同設(shè)計、數(shù)字化交付、節(jié)能分析、碰撞檢測等優(yōu)勢顯露無遺。作為一種新型的設(shè)計手段，它正在引領(lǐng)這一場工程設(shè)計模式的變革[2]。

 

　　本文旨在基于上海電氣環(huán)保集團上海市機電設(shè)計研究院有限公司（簡稱機電院）承接的南通如皋2250t/d垃圾焚燒電廠技擴改項目，介紹和分享運用Bentley軟件在自動出圖中的應(yīng)用和經(jīng)驗。

 

 

　　上海電氣南通環(huán)保熱電公司垃圾處理量為2250t/d。工程范圍包括：主廠房、綜合水泵房、辦公宿舍樓、110KV配電所、冷卻循環(huán)水泵房、取水泵房、滲濾液處理車間、煙囪、水處理車間、污水處理站等建筑和廠區(qū)范圍內(nèi)的道路、電纜溝以及綜合管網(wǎng)。通過運用BIM技術(shù)，開展了全專業(yè)的三維建模、碰撞檢查、設(shè)計復(fù)核、模型渲染、工程漫游等工作，形成南通垃圾焚燒電廠三維模型、施工圖紙、設(shè)備及材料清冊等三維交付所需要的技術(shù)資料。圖2.1是該項目全場模型展示。以下我們著重分享Bentley軟件公司的OpenPlantModeler軟件在BIM項目實施過程中模型出圖的應(yīng)用。

 

　　典型建筑物三維模型如圖2.2~圖2.10所示。

 

圖2.9主廠房內(nèi)部設(shè)備管道模型

 

　　在項目進行初期，三維模型設(shè)計團隊根據(jù)專業(yè)，依次分為建筑、暖通、電氣、水工、熱機等小組，初期各專業(yè)小組根據(jù)圖紙分別各自獨立進行三維模型的設(shè)計工作。主廠房軸網(wǎng)的搭建是項目建模的第一步，主廠房的軸網(wǎng)是各專業(yè)建模定位標(biāo)高的基準(zhǔn)，為后續(xù)模型的總裝提供了極大的便利。

 

　　熱機專業(yè)設(shè)計內(nèi)容主要包括主蒸汽管道、主給水管道、鍋爐上水、疏水、排汽等管道，以熱機專業(yè)模型為例，使用OpenPlantModeler軟件進行熱機管道的搭建，可以實時查看管道屬性，包括管徑、壁厚、保溫層厚度、材質(zhì)等信息，這一系列管道信息的錄入也為廠區(qū)后期數(shù)字化運維提供了便捷。

 

 

　　由于前期建模工作的定位、標(biāo)高準(zhǔn)確，因此，在進行管道、設(shè)備整合時更加方便，也為后續(xù)的碰撞檢測工作提供了很大的便利，提高了小組成員的工作效率。

 

 

 

　　完成電廠三維模型之后，利用MicroStation的動態(tài)視圖功能，可方便的實現(xiàn)二維圖紙自動出圖。三維模型修改后，二維模型能實現(xiàn)動態(tài)更新，想要出取理想的二維圖紙，對三維建模也存在一些要求。

 

 

　　建模是三維設(shè)計的一項重要的工作，三維建模精細化程度的選取是至關(guān)重要的一個方面，模型過于精細，后續(xù)模型組織，出圖將消耗更多的時間成本，模型過于簡單，則無法達到設(shè)計的深度，無法體現(xiàn)設(shè)計者意圖。針對目前軟件硬件環(huán)境及實踐經(jīng)驗，主廠房專業(yè)建模基本要求如下：板、梁、柱、墻、大體積混凝土、樓梯、門等各系統(tǒng)應(yīng)按照設(shè)計要求詳細建模，而對于孔洞、窗、欄桿等則可以根據(jù)設(shè)計需要進行適當(dāng)?shù)娜∩帷１热绱罂锥矗翘菘椎龋┍仨氃谀Ｐ椭畜w現(xiàn)，而管路開孔、橋架開孔則不必體現(xiàn)或視不同階段出圖要求酌情體現(xiàn)。又比如，樓梯應(yīng)該按照設(shè)計要求建模，而欄桿則可根據(jù)設(shè)計深度要求進行簡化或者不做處理，以減小模型的體積，又能反映設(shè)計意圖。再比如，設(shè)備應(yīng)根據(jù)圖紙尺寸建模，但是設(shè)備中的螺栓、螺母不作處理。建模過程中，如果將全場模型螺母都加入建模文件中，電腦運行負(fù)荷將多大，不利于工作。簡化前后的模型如下圖所示。

 

 

　　隨著軟件硬件水平的發(fā)展，可以適當(dāng)提高建模精度，但并不意味著只要有處理效率高的軟件，硬件配置高就盡可能提高建模精度，因為建模精度越高，消耗的各種成本就越高，在滿足能滿足設(shè)計和工程需要的建模精度下，應(yīng)該盡可能的簡化模型，以提高工作效率。

 

 

　　精選出圖模型，剔除不必要的元素，是提高效率的前提。基于模型的復(fù)雜性及時間成本的考慮，無法將整個完整模型進行出圖，也沒有必要選取整個完整的模型進行出圖。因此，出圖模型選取是出圖質(zhì)量高低，出圖能否成功至關(guān)重要的一步。主廠房各專業(yè)管道布置圖，其中大部分是各層平面圖，因此篩選模型的時候可以按照分層原則，只選取跟出圖模型有關(guān)的各層模型，可以極大的減小模型容量，保證出圖的完整性和質(zhì)量。

 

 

　　主廠房建模應(yīng)分層次建模，應(yīng)用參考關(guān)系組裝模型，分層次建模雖然會適當(dāng)增加模型的復(fù)雜性，但可以使各建模保持獨立性，條理層次清晰，不同人可以同時對各層進行操作，提高工作效率；分層次建模是后期出圖模型篩選的前提條件，可以提高后期出圖效率。但層次不宜過多，參考關(guān)系不宜過于復(fù)雜，否則會加大模型的復(fù)雜程度，影響工作效率。本次項目，各個專業(yè)都采用分層次建模的思路，每層模型包括每個專業(yè)所有的管線模型、設(shè)備模型，總裝模型參考各專業(yè)模型層，組合合成。

 

　　模型精細化程度直接影響模型的復(fù)雜程度，建模精確程度將直接影響到出圖質(zhì)量。因此，根據(jù)設(shè)計需要考慮建模精細化程度，提高建模精度，可以使三維模型滿足設(shè)計需要，提高工作效率。由三維模型得到的二維圖紙如圖4.3-4.7所示。

 

 

 

　　三維信息模型承載著整場全部的數(shù)據(jù)，利用OPM對經(jīng)過碰撞檢查及輕量化處理后的模型進行材料統(tǒng)計，可以對項目進行更準(zhǔn)備的工程量計量。而準(zhǔn)確的工程量計量是工程成本計算的基礎(chǔ)，控制了實際材料的支出，從源頭把住了設(shè)計成本。下圖是該項目構(gòu)件、管道的材料報表[3]。

 

 

 

　　本文結(jié)合南通如皋垃圾電廠項目介紹了BIM軟件在垃圾發(fā)電廠中的工程應(yīng)用，展示了項目部分建筑和設(shè)備的布置圖以及管道和構(gòu)件的材料報表，提出了在進行三維模型出圖過程中經(jīng)常遇到的問題，并給出了一些進性模型輕量化的工程經(jīng)驗。BIM技術(shù)的應(yīng)用加快了項目的進度，控制了項目的成本，應(yīng)盡快推廣到更多環(huán)保項目中。

 

 

　　[1]吳佳.垃圾焚燒發(fā)電廠BIM應(yīng)用探索[J].建筑技術(shù).2019,50(7):839-841.

 

　　[2]敖凌云，敖雪.電廠主廠房BIM初探[J].電力勘測設(shè)計.2014(1):38-41.

 

　　[3]左琦.BIM技術(shù)在垃圾焚燒發(fā)電廠工程項目中的應(yīng)用概述[J].中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(全文版)工程技術(shù).2016(61):257.