摘 要：三維電廠設(shè)計(jì)正成為一種趨勢(shì),，以嶺澳二期核電工程為例,，介紹了三維軟件的應(yīng)用情況,，分析了使用過程中出現(xiàn)的一些問題,，提出了一些針對(duì)性的建議,。
關(guān)鍵詞：三維設(shè)計(jì)；核電工程,；應(yīng)用及建議
Application of three dimensional design in nuclear power project
ZHANG Xin
（Guangdong Electric Power Design Institute,，Guangzhou 510000，China）
0 引言
　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,，三維設(shè)計(jì)正越來越受到人們的重視,，利用三維新技術(shù)手段進(jìn)行設(shè)計(jì)不僅可以向人們展示直觀的數(shù)據(jù)模型，還可以通過一系列的自動(dòng)化手段（如抽取材料列表,，碰撞檢查等）將復(fù)雜的工作交由計(jì)算機(jī)來完成,，大大提高了生產(chǎn)效率。本文以嶺澳二期核電工程為例，介紹三維設(shè)計(jì)在核電工程中的應(yīng)用情況,。
1 嶺澳二期三維設(shè)計(jì)概況
　　嶺澳二期工程為百萬千瓦級(jí)壓水堆核電機(jī)組,，廣東省電力設(shè)計(jì)研究院承擔(dān)常規(guī)島的設(shè)計(jì)工作。這是該院第1次在核電工程中的自主化設(shè)計(jì),，為了提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,，在該工程中全面運(yùn)用了三維設(shè)計(jì)手段，下面就其主要特點(diǎn)進(jìn)行分析,。
　?。?）使用范圍廣。該工程使用的三維軟件由Bentley公司提供,，該軟件由基于microstation平臺(tái)的一系列專業(yè)軟件構(gòu)成,。參與核電設(shè)計(jì)的人員基本上都把三維軟件作為首要設(shè)計(jì)工具，表1為各專業(yè)使用軟件的具體情況,。
　　每個(gè)專業(yè)在三維設(shè)計(jì)中都投入了大量的人力,。目前，熱機(jī)及水工專業(yè)各個(gè)卷冊(cè)均采用了三維設(shè)計(jì),，管道均具有三維模型,；其他專業(yè)如電氣、熱控及土建等,，配有專人建模,，人員配備規(guī)模相對(duì)于其他工程明顯增加。
　?。?）三維設(shè)計(jì)的應(yīng)用深度進(jìn)一步增加,。三維設(shè)計(jì)在以往工程中的應(yīng)用主要是建管道模型及出施工圖，而在嶺澳工程中的應(yīng)用進(jìn)一步加深,，設(shè)計(jì)人員,、校核人員等都可以在這個(gè)平臺(tái)下完成各自的工作；通過進(jìn)行碰撞檢查,，可以有效避免碰撞,，大大減少了在現(xiàn)場由于碰撞而引起的設(shè)計(jì)變更。
　?。?）與外單位的聯(lián)系也采用了三維設(shè)計(jì)。核電工程接口繁多,，涉及到諸多的生產(chǎn)廠家,。如該工程主機(jī)生產(chǎn)廠家為ALSTOM，與該廠家的設(shè)計(jì)配合也采用了三維設(shè)計(jì)：直接將其三維模型納入到整個(gè)模型中,，通過碰撞檢查的方式進(jìn)行配合,，更加直觀地完成了設(shè)計(jì)。通過三維設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用，設(shè)計(jì)單位與廠家的配合變得越來越直觀,，也越來越容易,。
　　（4）三維管理軟件應(yīng)用更加深入,。在嶺澳二期核電工程中,，三維設(shè)計(jì)的深入應(yīng)用還得益于Bentley公司的Project Wise文件管理系統(tǒng)，通過該軟件集成了統(tǒng)一的工作平臺(tái),，將各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)資源共享在這個(gè)平臺(tái)上,，并通過權(quán)限管理使不同的人分享到不同的資源，在這個(gè)開放的平臺(tái)上,，資源得到了充分利用,。該軟件還實(shí)現(xiàn)了與其他軟件的無縫連接，設(shè)計(jì)人員可以在這個(gè)平臺(tái)中打開各種程序,，進(jìn)行與工作相關(guān)的各種操作,。
2 三維設(shè)計(jì)存在的問題
　　三維設(shè)計(jì)可以提高效率，但與二維設(shè)計(jì)相比,，也有不足的方面,。
　　（1）建模比較簡單,，但不易修改,。使用PlantSpace建一條管道模型與采用二維的方法畫一條管道，所需的時(shí)間相差無幾,，但對(duì)于管道的修改,，三維設(shè)計(jì)方法卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有二維設(shè)計(jì)方法方便。管道的設(shè)計(jì)往往修改頻繁,，尤其是核電工程,，修改工作占有相當(dāng)大的比例，所以從出圖的速度來講,，三維設(shè)計(jì)方法不占優(yōu)勢(shì),。
　　（2）穩(wěn)定性有待提高,。越是復(fù)雜的東西便越難維護(hù),，三維軟件亦是如此，其往往由多個(gè)專業(yè)軟件組成,，結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，在運(yùn)行過程中占用的內(nèi)存大。一旦出現(xiàn)問題,，大部分很難找到原因,，非專業(yè)人士解決起來較為困難,，影響使用者的積極性。
　?。?）數(shù)據(jù)維護(hù)成本高,。三維設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的問題大部分由數(shù)據(jù)庫引起，為了減少問題的發(fā)生,，必須投入人力認(rèn)真維護(hù)好數(shù)據(jù)庫,。三維軟件設(shè)計(jì)復(fù)雜，使數(shù)據(jù)維護(hù)成為一個(gè)既需要一定的專業(yè)知識(shí)作為指導(dǎo),，又很繁瑣,、易錯(cuò)的工作，這加大了數(shù)據(jù)維護(hù)的成本,。
　?。?）專業(yè)間的三維設(shè)計(jì)深度不均。目前,，熱機(jī)專業(yè)三維設(shè)計(jì)不但達(dá)到了出圖的水平,，還可以進(jìn)行碰撞檢查等一系列的工作，但對(duì)于其他部門,，三維設(shè)計(jì)還停留在較淺的階段,，有的純粹是為了建模。其中的原因主要在于各專業(yè)使用三維軟件的目的不一樣,，因?yàn)橛行I(yè)無法用三維出圖,，三維設(shè)計(jì)對(duì)于他們來說，可能純粹就是為了碰撞檢查,，對(duì)熱機(jī)專業(yè)有用,，對(duì)于其他專業(yè)可能并沒有多大的意義。
3 對(duì)三維設(shè)計(jì)的建議
3．1 應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)三維出圖模式的探索
　　三維設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的,，在現(xiàn)有的出圖方式及出圖模式下,，二維設(shè)計(jì)仍然具有自己的特色，在施工的高峰期,，人們往往舍棄三維設(shè)計(jì)而改用二維設(shè)計(jì),。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因在于目前的出圖方式，三維設(shè)計(jì)軟件的復(fù)制功能較弱,，可移植性較差,，在使用二維設(shè)計(jì)軟件做圖的時(shí)候，對(duì)于相似的平面圖,，可以很輕易地套用以前的工程,，但對(duì)于三維模型，由于帶有屬性以及做圖方式的差別,，套用工程并不容易,。
　　其次，三維設(shè)計(jì)雖然直觀,，但出圖方式仍有待完善,，例如支吊架的出圖方式，二維是列支吊架一覽表出圖,，三維是支吊架安裝圖,。二維出圖方式快捷、復(fù)制性強(qiáng),，而目前使用Support Modeler進(jìn)行支吊架設(shè)計(jì),，高效率沒有得到明顯的體現(xiàn)。
　　從二維到三維做圖過程的轉(zhuǎn)變不同于從手工繪圖到二維電腦繪圖過程的轉(zhuǎn)變,，手工繪圖到二維電腦繪圖,，并不涉及出圖方式的改變，然而從二維繪圖到三維繪圖出圖方式有改變,，很多人不適應(yīng),，從而構(gòu)成了一對(duì)很明顯的矛盾，這對(duì)矛盾的焦點(diǎn)在于出圖方式以及工作模式,。如果仍然按照二維出圖模式來進(jìn)行三維設(shè)計(jì),，必然存在著種種問題，所以,，三維設(shè)計(jì)必須有其自己的工作模式,，只有不斷加強(qiáng)對(duì)三維出圖方式和工作模式的探索，工作效率才有可能得到提高,。
3．2 應(yīng)以數(shù)據(jù)庫為中心對(duì)軟件進(jìn)行維護(hù)
　　數(shù)據(jù)庫是三維軟件的核心,，這主要是因?yàn)樵谌S設(shè)計(jì)軟件中，所有的管件和支吊架均采用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存貯,；其次,，在每步操作中，無論是生成管道還是放置閥門,，都需要與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接,，從數(shù)據(jù)庫提取數(shù)據(jù)。所以,，保持?jǐn)?shù)據(jù)庫的穩(wěn)定是軟件運(yùn)行穩(wěn)定的基礎(chǔ),，一旦數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)問題，三維設(shè)計(jì)便無法順利進(jìn)行,，更無從談起工作模式之類的問題了,。
　　實(shí)際應(yīng)用中，出現(xiàn)的一些問題也往往由數(shù)據(jù)庫引起,，所以必須維護(hù)好數(shù)據(jù)庫,。筆者認(rèn)為應(yīng)從以下幾方面入手：
　?。?）對(duì)于數(shù)據(jù)庫的權(quán)限應(yīng)該有明確的控制，只能讓數(shù)據(jù)庫管理員有修改的權(quán)限,；
　?。?）對(duì)數(shù)據(jù)庫的修改應(yīng)操作規(guī)范，對(duì)于增加或刪減的數(shù)據(jù)均需要有人進(jìn)行審查,；
　?。?）應(yīng)有專人進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的維護(hù)，及時(shí)按照設(shè)計(jì)人員的要求更新,，避免由于缺乏數(shù)據(jù)庫元素而影響進(jìn)度,。
3．3 加強(qiáng)軟件的定制與二次開發(fā)
　　軟件往往面向大眾，而不同的單位對(duì)軟件有不同的需求,，為了滿足這種需求,，便需要加強(qiáng)對(duì)軟件的定制與二次開發(fā)。在這個(gè)過程中,，對(duì)需求的描述是很重要的部分,，只有開發(fā)人員對(duì)用戶的需求有準(zhǔn)確和全面的了解，才有可能開發(fā)出適合需求的軟件,，所以,，由具有工程背景且熟悉工程的人員參與開發(fā)，將會(huì)降低開發(fā)的難度,，并提高工作效率,。
3．4 制訂統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范化三維設(shè)計(jì)
　　由于很多人已經(jīng)習(xí)慣了二維設(shè)計(jì)的工作流程,，在轉(zhuǎn)到三維設(shè)計(jì)時(shí)往往搞不清白己該做什么,，該怎么做，三維設(shè)計(jì)的目標(biāo),、出圖步驟,、出圖目標(biāo)等都不明確，所以,，為了更好地推廣三維設(shè)計(jì),，需要制定一個(gè)統(tǒng)一的三維標(biāo)準(zhǔn)，講求三維設(shè)計(jì)的規(guī)范化,。
3．5 三維設(shè)計(jì)應(yīng)重視過程
　　三維設(shè)計(jì)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,，要得到某個(gè)結(jié)果，需要花費(fèi)很大力氣,。拿碰撞檢查來說,，每個(gè)月末的碰撞檢查需要有一系列的準(zhǔn)備工作，例如,，首先需要敦促各專業(yè)按照上一個(gè)月的修改意見進(jìn)行模型修改,，模型修改完畢后,，方能進(jìn)行碰撞檢查，碰撞檢查后的結(jié)果需要進(jìn)行梳理,，去除無效碰撞,，對(duì)于有效碰撞要按專業(yè)分類并找出碰撞位置，最后方能召開碰撞檢查會(huì)議,，進(jìn)行專業(yè)問的配合。
3．6 應(yīng)加強(qiáng)對(duì)軟件的研究
　　對(duì)于管理者來說,，三維設(shè)計(jì)相對(duì)于二維設(shè)計(jì)來說是一種新型的設(shè)計(jì)模型,，在這種模型下，需要探索新的管理模式與方法,，而這種管理模式與方法對(duì)于不同的三維軟件并沒有多大區(qū)別,。也就是說，軟件只是一個(gè)工具,，三維軟件使用的都是相似的管理思路,。但對(duì)于軟件的使用者來說，軟件使用的便捷性直接影響其工作效率及工作心情,，所以,，應(yīng)加強(qiáng)軟件的應(yīng)用性研究。
4 結(jié)束語
　　三維設(shè)計(jì)正成為一種趨勢(shì),，為了加強(qiáng)企業(yè)的競爭力,，越來越多的公司開始用三維軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。三維設(shè)計(jì)直觀,、自動(dòng)化程度高,，正確使用三維軟件可以提高效率，但與二維出圖方式相比,，三維設(shè)計(jì)也存在一些不足,，如修改不易、維護(hù)成本高等,。用好三維設(shè)計(jì)軟件需要不斷探尋三維出圖的規(guī)律,，不斷彌補(bǔ)三維軟件存在的不足。只有在使用中不斷完善,，才能充分發(fā)揮三維設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì),，使企業(yè)在競爭中立于不敗之地。