三维正向设计与多专业协同的实现和研究

三维正向设计与多专业协同的实现和研究

刘含文

中国联合工程有限公司 , 浙江 杭州 , 310052

摘 要：在垃圾焚烧发电行业中，由于各专业在电厂设计中是在同一厂区内进行，为实现设计的同步性，各专业需要在同一个设计平台上进行各自的设计工作，从而避免了大量的互相提供图纸资料的过程，使设计过程大大简化。

在火电中使用最为广泛的三维软件为Plant Design Mangement System (简称：PDMS)。其最早是一个开发管道设计的三维设计平台，在机务等工艺专业的汽水管道设计尤为显得方便。而软件本身在建筑和结构专业的数据库相对薄弱，对设计人员的使用不够方便。而民用建筑设计REVIT有优势，使用REVIT来建筑建模将是一种趋势。

我院采用“PDMS+REVIT”两平台优点相结合，通过开发三维提资平台和软件接口打通各专业软件之间的模型互通，实现全专业三维提资和正向协同设计。

一、三维设计的项目应用

三维设计技术在实际项目应用，彻底改变了已CAD技术为的传统平面二维图设计模式，使现在的设计理念、方法、以及计算程序、设计组织管理等设计全过程都发生了较大的变革。在为设计公司的设计人员提供了一种崭新的设计方法和手段，大大提高了设计效率，降低设计与整个工程建设的成本。三维实体模型的设计时在三维软件的界面下，使工程设计人员形象、准确、直观地了解所要设计的周边条件与实际环境，为设计工作提供方便。三维设计技术具有数据的同步性与唯一性，可以做到在工程初期的设计阶段就消除空间干涉。排除人为因素，由干涉引起的设计错误，在使用3D技术后甚至可以接近为零。模型中所包含的元件信息十分详细，利用其出图可以直接指导工程建设的采购、运输、安装、验收、运维。
  三维设计符合国际工程EPC总承包的发展要求。近年来一些大型电力设计院使用三维技术，使电力设计达到了很高的水平。

1、正向设计软件构架：

2、三维提资流程：

注：项目设总应该按照以上流程图编制初步设计和施工图设计技术组织措施，明确提资配合进度，其中上述流程中的六个关键节点，必须在施工图设计技术组织措施中明确时间。

六个关键节点：

1. 初步结构模型：要求包含主框架和楼板，其中轴网和层高必须固化。

2. 工艺荷载开孔提资节点：工艺专业发布荷载开孔（初步开孔）的时间节点。

3. 结构主框架模型：必须固化主框架模型（主梁柱楼板）。

4. 主次梁固化模型：必须固化一级次梁。

5. 埋件开孔发布：工艺专业发布埋件开孔时间。

6. 埋件开孔会签：工艺专业会签结构专业反馈的模型。

3、总结

1)、各专业设计人员三维建模设计，自动从模型抽取各专业工程量清单、工艺管道轴测图、平面布置图，彻底改变了以CAD技术为主传统二维绘图设计和手工统计材料模式，大大提高了设计效益，提高设计质量，降低设计与整个工程建设的成本。

2)、通过开发三维提资平台和软件接口打通各专业软件的模型互通，实现全专业三维自动提资，确保各专业提资版本及数据一致性，提资效率提高。而传统二维提资容易产生数据错误和版本不一致，提资效率低。

3)、采用三维数字化工厂信息管理平台，将工程各阶段模型、图纸、文档等资料集成与云端，实现全过程数字化管理，移交一个物理电厂的同时，移交另一个三维数字化电厂，实现工程的“数字孪生”。