于浩達(dá)

（中石化廣州工程有限公司，廣東廣州 510000）

0 引言

近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)新建煉廠工程市場(chǎng)的逐漸飽和，越來(lái)越多的煉化工程公司開始向中東、北非、南美等地區(qū)尋求業(yè)務(wù)發(fā)展。由于歷史原因，此部分地區(qū)工程項(xiàng)目大多執(zhí)行歐美體系建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，與國(guó)內(nèi)項(xiàng)目相比，其建設(shè)周期較長(zhǎng)，對(duì)數(shù)字化交付程度、設(shè)計(jì)過(guò)程資料提交以及施工圖質(zhì)量要求更嚴(yán)格，同時(shí)運(yùn)用的設(shè)計(jì)軟件也有所不同，對(duì)于剛開展國(guó)際項(xiàng)目的工程公司來(lái)說(shuō)執(zhí)行較為困難。

本文以某大型國(guó)外煉廠項(xiàng)目為例，對(duì)工廠照明數(shù)字化設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹和總結(jié)。

1 國(guó)內(nèi)與國(guó)際項(xiàng)目工廠照明設(shè)計(jì)對(duì)比

由于執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、用戶要求以及建設(shè)模式不同，國(guó)內(nèi)和國(guó)際項(xiàng)目工廠照明設(shè)計(jì)有較大差異，以某個(gè)按照歐美標(biāo)準(zhǔn)體系執(zhí)行的大型國(guó)外煉廠項(xiàng)目為例，其國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目工廠照明設(shè)計(jì)對(duì)比如表1所示?？偟膩?lái)說(shuō)，國(guó)際項(xiàng)目照明設(shè)計(jì)要求更高，對(duì)照明設(shè)計(jì)人工時(shí)要求較高，此方式是否適用于國(guó)內(nèi)項(xiàng)目還需要根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行分析。

表1 服務(wù)器壓力測(cè)試結(jié)果

表1 國(guó)內(nèi)與國(guó)際項(xiàng)目工廠照明設(shè)計(jì)對(duì)比

2 照明設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件

項(xiàng)目主要用到三種設(shè)計(jì)軟件，分別為照度計(jì)算軟件、三維建模軟件、平面圖軟件，本文主要介紹照度計(jì)算和三維建模軟件的應(yīng)用。

照度計(jì)算軟件通常用DIALux，它是由德國(guó)的DIAL公司開發(fā)設(shè)計(jì)，目前主要應(yīng)用于歐洲市場(chǎng)。近些年，DIALux已進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，目前已有中文簡(jiǎn)體版本，鑒于其免費(fèi)的策略，已有很多國(guó)人在使用[4]。

國(guó)內(nèi)外應(yīng)用比較普遍的三維模型設(shè)計(jì)軟件有英國(guó)AVEVA公司的PDMS、美國(guó)Intergraph公司的SmartPlant 3D（以下簡(jiǎn)稱SP3D）、Bentley公司的ProjectWise TM、Autodesk公司的Revit TMMEP等[5]，本文主要介紹PDMS和SP3D，這兩個(gè)軟件的使用對(duì)比如表2所示。

表2 PDMS與SP3D使用對(duì)比

平面圖軟件通常用AutoCAD，由于存在與三維建模軟件兼容問(wèn)題，建議優(yōu)先采用低版本。

3 照度計(jì)算方法

3.1 建立計(jì)算模型

利用三維模型在DIALux軟件中搭建出管橋、構(gòu)架、平臺(tái)以及設(shè)備等基本模型，也可以自由創(chuàng)建一些參數(shù)化設(shè)備，例如泵、塔或者罐等設(shè)備，只需要建立一個(gè)模型，其他同類設(shè)備通過(guò)改參數(shù)的方法就可以復(fù)制生成。圖1為某項(xiàng)目搭建完成的計(jì)算模型。

圖1 搭建照度計(jì)算模型

3.2 創(chuàng)建計(jì)算平面

在需要照度計(jì)算的區(qū)域創(chuàng)建計(jì)算平面。對(duì)于有操作要求的區(qū)域，計(jì)算平面設(shè)置在操作點(diǎn)高度；對(duì)于需要觀測(cè)的區(qū)域，計(jì)算平面設(shè)置在觀測(cè)高度；對(duì)于通道及平臺(tái)，計(jì)算平面設(shè)置在地面高度。

圖2為某項(xiàng)目中搭建的管橋下的計(jì)算平面，高度為地面上1 m。

圖2 創(chuàng)建計(jì)算平面

3.3 布置燈具

燈具布置有多種方式：（1）對(duì)于管橋及矩形平臺(tái)，可以使用矩陣排列方式；（2）對(duì)于走道，可以使用直線排列方式；（3）對(duì)于圓形平臺(tái)，可以使用圓形排列方式；（4）部分區(qū)域燈具布置無(wú)規(guī)則，可以使用單一布置方式。圖3為某項(xiàng)目管橋下燈具布置圖。

圖3 燈具布置示例

3.4 生成照度計(jì)算報(bào)告

前面做的所有工作都是為了生成照度計(jì)算結(jié)果，生成后首先設(shè)計(jì)人員應(yīng)與執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)，找出燈具布置不合理的平面，然后根據(jù)計(jì)算報(bào)告對(duì)不合理的燈具布置進(jìn)行調(diào)整，再對(duì)修改后的燈具布置重新計(jì)算直到符合要求，最終得到符合要求的照度計(jì)算結(jié)果。所有計(jì)算區(qū)域的照度計(jì)算結(jié)果匯總后與計(jì)算執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)以及燈具選型原則合并，即可得到一份完整的照度計(jì)算報(bào)告。圖4為某項(xiàng)目管橋下的照度計(jì)算結(jié)果。

圖4 照度計(jì)算結(jié)果

4 三維建模方法

4.1 創(chuàng)建燈具元件庫(kù)

一個(gè)項(xiàng)目可能要用到多種類型燈具，因此先建立元件庫(kù)，需要用某類燈具時(shí)可以直接調(diào)用。PDMS的Equipment功能模塊下，設(shè)計(jì)人員可以自由創(chuàng)建設(shè)備元件模型，主要使用兩個(gè)工具——正實(shí)體元件、負(fù)實(shí)體元件，二者搭配使用可以創(chuàng)建出各種各樣的設(shè)備模型。此外，PDMS和SP3D均支持將燈具廠家模型文件導(dǎo)入生成元件庫(kù)功能。

4.2 三維模型中布置燈具

布置燈具可以使用鼠標(biāo)拖拽的方式或直接在燈具屬性中輸入坐標(biāo)數(shù)據(jù)，當(dāng)一類燈具初次布置完成后，此類燈具可以直接使用復(fù)制的方式在模型中布置。圖5為某項(xiàng)目管橋下燈具在三維模型中的布置效果，因?yàn)榻＿^(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)燈具與管道碰、與支架碰、與電纜橋架碰、與檢修通道碰的情況，所以設(shè)計(jì)過(guò)程中可能會(huì)多次更改布置，最終做到既布置美觀，又能避免碰撞。

圖5 三維模型燈具布置效果

4.3 導(dǎo)出平面圖

燈具布置完成后可以隨時(shí)根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度要求導(dǎo)出平面圖，平面出圖設(shè)置在項(xiàng)目伊始由管理員設(shè)置好，設(shè)計(jì)人員只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單操作，例如添加文件名、出圖范圍及選取圖框等即可生成平面圖作為施工建設(shè)依據(jù)。

5 總結(jié)與展望

相比國(guó)內(nèi)常用的二維設(shè)計(jì)方式，應(yīng)用三維模型設(shè)計(jì)軟件能夠確保燈具布置合理，再結(jié)合照度計(jì)算軟件可以確保照明設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范，并能顯著減少現(xiàn)場(chǎng)施工變更。隨著國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目數(shù)字化交付的標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越完善，用戶要求越來(lái)越高，設(shè)計(jì)人員使用專業(yè)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)已經(jīng)是大勢(shì)所趨，能夠熟練使用軟件不僅能提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，還能提高公司競(jìng)爭(zhēng)力。

目前，照度計(jì)算軟件與三維模型設(shè)計(jì)軟件還存在著功能不統(tǒng)一的問(wèn)題，設(shè)計(jì)過(guò)程中需要在DIALux、PDMS和SP3D中重復(fù)構(gòu)建工廠場(chǎng)景模型，消耗很多人工時(shí)，主要原因在于PDMS和SP3D都是多專業(yè)共用的平臺(tái)，是工程公司主要使用的三維建模軟件，但不具備照度計(jì)算功能；DIALux雖然照度計(jì)算功能強(qiáng)大，但不適用于多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)。如果PDMS和SP3D能夠增加照度計(jì)算功能，或者DIALux能夠直接提取PDMS和SP3D的模型并作為計(jì)算平面，那么照度計(jì)算與三維模型布置就可以同步完成，照明設(shè)計(jì)的效率會(huì)大大提高，相信這樣的軟件會(huì)有更加廣闊的市場(chǎng)需求。