基于Bentley平台的BIM技术在项目设备模型管理中的应用

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#能源 #交通物流

米昂，郑鹏
（中国恩菲工程技术有限公司，北京 10038）

摘要：BIM全称为“建筑信息模型”，是基于三维数字设计和软件数字工程所构建的可视化数字模型，BIM技术在2002年被率先提出，是近些年来在计算机辅助建筑设计领域出现的新技术。现在参与的项目，单纯的模型已经不能满足项目需求，模型参数化，信息化越来越重要。我公司通过Bentley公司的工程设计软件在BIM三维设计与数字化领域广泛运用，利用Bentley软件优秀的拓展性，基于Bentley公司旗下的工程设计软件MicroStation开发了对应的插件，并在项目中运用Bentley插件中设备相关功能便捷地完成各种设备外形的更新，设备属性定义，以及设备表导出。在最近几年所做的一些重点项目中，如某垃圾焚烧发电项目中，我们都运用插件的各项特殊功能完成了项目中大量的设备模型的建立以及后续大量的设备模型管理工作，取得的成果也得到了业主的认可。本文就插件上述功能在项目中的使用情况简要介绍。

关键词：设备属性；设备表；二维出图；优势

0 前言

近些年，BIM技术是工程信息化的重要手段和方法。在工程设计领域，越来越多的设计院，施工单位在各个设计领域对BIM技术的应用有了很深的理解，在参与的项目中也大多采用了BIM设计，无论是设计阶段，施工阶段或是后期运维阶段，BIM技术的重要性越来越高。在我院所涉及的垃圾焚烧发电，采矿选矿等设计领域，体量较大，专业众多，其中包含了大量的管道，设备，土建模型，特别是设备模型，几乎包含了所有工艺专业以及水暖电专业。一些大型的垃圾焚烧发电项目所包含的设备模型动辄近千台，这些信息化设备模型平时的资料更新，参数输入及调整日常管控的难度也相当巨大。在设计阶段，虽说当前有众多BIM设计软件可以选择，这其中也不乏相对成熟的国内外知名软件。但是这些软件内的功能对于设备的管控都或多或少有所不足，一些设计软件缺乏对于各专业设备模型的批量化，便捷化的模型更新，参数信息添加及修改，二维设备安装图剖切出图及标注等功能的实现存在用法不统一，功能涉及不全面，操作方式不便捷。这导致以往项目模型的管理耗费大量时间和精力，效率较低。据此，通过基于Bentley软件平台的二次开发，以MicroStation软件为基础，开发出一套针对Bentley平台的组件，将其中涵盖的的设备模型管控相关的功能运用到平时项目中，来实现项目参数化设备模型的便捷更新。

1 功能简介

基于Bentley软件平台开发的工程设计插件是公司内专为三维设计人员基于MicroStation软件使用功能和体验而开发的插件，通过插件内的设备相关功能我们在MicroStation中实现了以下几大类别功能：

（1）设备模型的建立，更新，包括每个单体设备的设备类别定义，以及导入设备总模型之后设备外形及尺寸的变化及时同步到总模型文件中；

（2）设备属性信息添加，可以将每台设备的具体参数及信息输入到对应设备模型中，实现模型参数化；

（3）设备表导入导出，通过设备表导出功能，可以直接从设备模型中导出包含需要的每台设备参数信息的设备表，在设备表中可以对设备的信息进行编辑修改，修改后可以将设备表中编辑好的信息再次导入到设备模型里，完成设备参数信息更新。

（4）设备安装图出图，事先将所有设备模型信息导入总模型中后，这时每个设备都会对应上该设备的设备位号，配合插件中自带的切图出图工具，可以对整个厂房设备进行出二维设备安装平剖面图，并可在平剖面图进行设备位号，KKS码等信息的标注，最后达到辅助部分设计出图的目标。

该功能在项目设计中的应用，使得项目中的每台设备的更新以及每台设备的参数信息都能及时在模型中体现和查看，在项目中的设计效率大大提高。

2 功能应用

2.1 设备模型更新

在我公司参与的垃圾焚烧发电项目中，借助Bentley软件基础建模便捷的优势，运用开发的设备插件模型更新功能，为项目中的近千个设备平时的资料变更实现快速更新模型。该功能只需要在完成设备模型定位后，在MicroStation软件界面下以工厂组件-组件管理器（右键空白处）--添加路径-放置/更新单元的流程，在组件管理器对话框中指定好存放单体设备单体模型文件的文件夹位置的路径，指定好路径之后该路径目标文件夹中存放的所有单体设备模型的名称列表会全部显示在组件管理器对话框中。右键对应设备弹出菜单中的“放置单元”，将该单体导入进总模型定位，后续其中任意一个设备如果出现外形尺寸等修改，只需要将该设备单体模型修改好后，在组件管理器中设备列表中右击点选该设备，在弹出的对话框中选择“更新单元”，那么该设备修改后的外形就可以及时同步到总模型中。对比以往每次有设备模型更新，就需要重新将原先定位好的设备删除重新参考进总模型文件中进行定位，该功能只需完成设备单体模型更新，不需要反复重新定位就能及时快速的更新所有外形尺寸变化的设备，极大地提高了工作效率，使得项目的BIM设计工作能平稳快速推进，取得的效果也得到了业主和设计人员的广泛认可。

图1 组件管理器设备列表

2.2 设备属性添加

随着现在建设单位越来越重视BIM三维设计，所以在参与项目中对于三维模型的要求也越来越高，越来越严格。现在只是单纯的模型是远远不够的，业主更加看重模型的参数化，信息化，在参与的某垃圾焚烧发电项目中运用Bentley插件中的参数添加功能为所有项目中的设备模型进行了设备属性添加。该功能的运用实现了该项目全厂设备模型参数化，大大助力了项目的数字化进程。该功能只需要在设备单体模型文件中给此设备附加一个对应的设备类型，比如锅炉，泵，风机等设备类型，然后在中模型文件中将对应设备导入并定位，最后在MicroStation中打开总模型文件并在选项卡中找到“工厂组件”选项卡中的“设备总装”功能，里面会显示出所有总模型文件的设备，选择任意一个设备就会弹出设备属性对话框，在对话框中即可输入该设备的基本信息和参数，比如设备名称，设备位号，KKS码，设备技术性能，生产厂家等重要信息，在模型中可以随时查看并可以通过设备表形式实时导出。

图2 设备模型属性信息栏

2.3 设备表导入导出

在项目中，我们运用设备表导出功能从所有添加好设备属性的总设备模型文件中直接导出成已事先预设好格式的设备表，所有设备模型的参数信息都会体现在该设备表中。在导出的设备表中也可以随时编辑修改任一设备的技术规格，供应商，重量等参数，同时该功能也可以将已经编辑修改后的设备表在模型文件中运用设备表导入功能将设备表重新导入进总模型中，总模型文件中的每个同名设备就会一一对应设备表中的对应设备，而后将在设备表中更新后的设备参数信息同步进这个设备中替换原来的设备参数信息，运用设备表导入功能导入设备属性极大地节省了设备属性录入的时间。在光明能源生态园项目中我们运用设备表导入方法完成了全厂设备模型的属性添加及修改，极大提升了工作效率，设备模型参数化也得到了业主的认可和肯定，为公司的三维设计推广赢得了良好的口碑。

图3 设备表导入导出功能

图4 导出后的设备表

2.4 设备安装图出图

参数化设备模型的一个应用点就是基于模型切图出图，建立一个从信息模型输出施工图的方法是亟待解决的问题。该工作是将参数化模型从“看”到“用”的推进，是正向设计流程的反应。设备总模型中的设备按照设备属性添加的方法附加属性后，则设备的位号，KKS码等重要信息就会附加到设备模型上。Bentley插件中的出图功能与MicroStation软件视图组功能相互配合，只需要选择选择平面或者剖面剖切工具切出对应的平剖面图视角，运用MicroStation里自带的视图保存功能，可以保存该视角的视图，然后通过选择Bentley插件中的切图管理器功能，导入定制好的切图规则，则可以将相应视角保存的模型视图转化为二维平面图，将二维图参考到出图文件中，可以在MicroStation中运用软件的注释标注功能对该二维图进行编辑，尺寸标注，运用插件的专用标注工具可以标注出厂房内所有设备的设备信息，包括设备名称，设备位号，设备KKS码等设备信息，将这些重要设备信息标注在图纸上，后续如果出现设备布置的修改和调整，只需要在设备总模型中完成相应修改调整，再重新运用切图功能，就可以完成修改后的布置图出图，从而达到辅助设计出图，实现直接从模型出二维安装布置图。我院在所参与的垃圾焚烧发电项目中，该出图方法也在项目中进行了尝试，运用此方法对项目中重点的涉及工艺专业的子项进行了切图出图，完成了模型转化出二维设备安装布置图的过程，简化了传统二维手绘设计出图的流程。

图5 设备安装图

3 功能优势

3.1 二维出图

传统的二维出图需要设计人员花费大量精力和时间完成各种平剖面图绘制及标注，导致设计人员工作量很大，设计工作很繁重。而且目前二维设计出图很难表达或采用常规方法进行处理异型结构图、复杂设备房间图以及难以识别的结构剖面图。所以有关剖面图的出图，一般是越简单越好，而这违背了剖面图的本质要求。而运用Bentley插件的出图功能在MicroStation软件中，可以实现将设备，土建等模型直接转化为二维图纸，并且可以标注出设备的位号，KKS码等属性，让出图工作变得高效。

3.2 模型数字信息化

在运用Bentley插件以前，所有的设备模型只是单纯的模型，没有任何属性，在实际项目中作用很有限，而运用Bentley插件的设备属性录入功能不但可以在MicroStation中为每个设备模型录入设备属性，更可以运用设备表导入方式将在特定格式设备表中编辑好的设备属性信息批量导入设备性模型中，可以真正使单一的模型数字化，参数化，方便业主查看设备模型的同时时刻了解该设备的基本参数。

4 总结

在以往工程设计中，设备资料与图纸是不断变化的，那么如何做到资料变更后设备模型外形及时同步更新，并且设备信息如何及时图现在模型中，对于设计都是至关重要的。

本文通过基于Bentley工程设计软件研发的插件设备管理系列功能在项目中的应用，运用Bentley插件的设备相关功能，做到设备模型便捷更新，设备模型参数化，将所有设备参数信息体现在设备模型上，可以随时通过软件查看模型的设备参数信息，了解设备基本概况。而运用插件的出图功能则可以起到简化设计出图流程，直接从模型上就可以切设备平面及立面安装图布置图，做到节省大量出图时间，提高设计效率。

参考文献：