基于Revit二次开发的电气算量研究与应用
2022-07-21袁晓瀛国机中兴工程咨询有限公司河南郑州450007
袁晓瀛（国机中兴工程咨询有限公司， 河南 郑州 450007）
0 引 言
建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是一个多维的数据模型，具有可视化、参数化、数字化、协同化、模拟化等特点[1]。Revit软件以其强大的图形设计能力、统计功能等成为国内市场占有率最高的BIM主流软件[2]。BIM技术中构件本身所具有的参数化及属性信息，为数据统计及算量提供了依据，也为Revit电气算量提供了可能。然而，电气工程中回路众多，线管中的导线数量各有不同，手工创建模型难度大、效率低[3]，对电脑硬件和程序算法的要求都比较高。此外，Revit平台的工程量计算规则与国内现行的工程量计算规范不一致。这些都成为制约BIM电气算量的痛点，因此，需要基于Revit平台进行二次开发研究。
国机中兴工程咨询有限公司（以下简称“公司”）在企业转型升级过程中，在BIM技术的创新方面做了深入研究，突破了BIM电气算量的技术难题。基于Revit进行二次开发的电气算量系统内置了GB 50856—2013《通用安装工程工程量计算规范》，能自动生成电线线缆，公司使用该系统，轻松实现了电气专业的工程量统计，生成了符合招标投标阶段使用的工程量清单，为业主提供增值服务，辅助招标投标，从而实现BIM电气算量,将工程造价引入BIM时代，提高了工程管理的水平，具有突破性和创新性。下面，笔者将针对基于Revit平台二次开发的电气算量研究与应用进行详细介绍。
1 基于Revit二次开发的电气工程建模
基于Revit平台进行电气工程算量，需要依靠二次开发的系统功能创建符合算量深度的电气模型。
1.1 快速建模
1.1.1 工作集创建
工作集以电气工程各系统进行归类，按照专业系统命名。各专业系统设备、桥架应单独划分工作集，如：电气照明，配电桥架，电气设备等。
1.1.2 模型构件命名
模型构件命名应符合以下原则：
（1）命名由“类别关键字—主特征参数”组成；
（2）名称组成至少由2个字段组成，不宜超过4个字段，字段间以“—”分隔；
（3）构件主特征参数应能对同类别的构件进行区分，主特征参数可以为多个；
（4）构件参数若带有计量单位，应采用国际单位制。
电气专业主要模型构件命名原则，如表1所示。
表1 电气专业主要模型构件命名原则
1.1.3 电气连接件
在Revit平台中，电气连接件用于所有类型的电气连接，包括电力、开关、数据、电话、火警、护理呼叫、通讯、控制、安全。电气工程设计模型时，需要对不同系统的族添加不同类型的电气连接件，来创建电气系统。电气连接件类型如表2所示。
表2 电气连接件类型
1.1.4 线管连接件
将线管连接到电气设备和机械设备上的关键是创建线管连接件。线管连接件分为独立连接件和表面连接件两种类型。在创建电气工程模型时，根据设计需要添加。线管连接件按照线管管径不同，分不同的族类型进行设置，避免出现因系统误判而影响计算的情况。
1.1.5 快速创建电气模型
利用二次开发的系统功能，即快速创建线管功能，可以快速将线管连接到电气设备和机械设备，大大提高了电气专业的建模效率，节约了人力和时间成本。
1.2 电气设置
根据项目设计要求进行电压定义和配电系统设置，为配电箱、配电盘等电气设备创建配电系统，便于配置电气系统回路。
1.2.1 配电系统
在配电系统表的定义项目中可用的配电系统，包括名称、相位、配置、导线L—L电压，L—G电压等信息。
1.2.2 电压定义
电气系统中的“电压定义表”定义了可以指定给项目中的可用配电系统的电压范围，每个电压定义都被指定为一个电压范围，以便适应各个制造商生产的装置的不同额定电压。例如，120 V配电系统上使用的装置可能具有110 V到130 V的额定电压。
1.3 电气线路设置
基于Revit平台的二次开发系统，设置了快创电系统和验证回路路由的快捷功能，大大提高了电气线路设置和线路路由验证的效率和准确性，便于更准确地计算电线线缆工程量。
1.3.1 电气线路设置
Revit软件平台可以为连接兼容电气装置和照明设备的电力系统（电力和照明负荷分类）创建线路，然后将线路连接到电气设备配电盘。电气模型创建完成后，二次开发系统的快速创建电气系统功能为电气系统回路配置提供了高效、便捷的智能化方式，提高了逻辑系统设计效率。
1.3.2 电气线路路由验证
基于Revit平台二次开发的验证线路路由功能，系统将自动根据系统线路和末端设备的导线配置，判断电线线缆线路路由，自动生成电线线缆，并验证导线的路由、规格和根数。
2 基于Revit二次开发进行电气算量
Revit平台计算工程量是通过明细表进行统计的，与我国的工程量清单报表不同。此外，Revit平台有自身的计算扣减规则，与我国工程量清单计算规则不同。例如：桥架长度在Revit软件中为明细表直接统计桥架扣除桥架配件后的长度，而我国工程量清单计算规则是按设计图示尺寸以长度计算，包含电缆桥架配件即水平弯头、三通、四通等的长度。因此，基于Revit平台二次开发的电气算量系统，将我国工程量清单计算规则与Revit平台进行结合，能够统计出符合我国计算规范的工程量。
2.1 Revit明细表与我国工程量清单对比
Revit明细表没有统一的标准，创建明细表需要根据使用者需求添加字段，调整格式；有些工程量也无法正常显示，需要进一步调整。Revit生成明细表后，存在于项目中，如果要出量，需要先导出为格式为“.txt”的文本文件，然后将文本文件转换为Excel文件，再经过格式设置和处理才符合查看习惯，耗时耗力。Revit中的电缆桥架明细表，如图1所示。
图1 Revit电缆桥架明细表界面图
我国分部分项工程的工程量清单的编制，首先要实行四统一的原则，即统一项目编码、统一项目名称、统一计量单位、统一工程量计算规则。分部分项工程的工程量清单应包括项目编码、项目名称、项目特征、计量单位和工程量五个部分。工程量清单编码以12位阿拉伯数字表示，其中：前9位是GB 50856—2013《通用安装工程工程量计算规范》中给定的全国统一编码；后3位项目名称顺序码由编制人根据图纸的设计要求设置。分部分项工程的工程量清单，如图2所示。
图2 分部分项工程工程量清单界面图
2.2 内置GB 50856—2013《通用安装工程工程量计算规范》
基于Revit二次开发系统,利用Revit提供的二次开发应用程序编程接口（Application Programming Interface，API），结合开放数据库互联（Open Database Connectivity，ODBC）原理，将GB 50856—2013《通用安装工程工程量计算规范》通过API接口内置于Revit平台中，直接匹配电气工程BIM模型的数据信息，完成工程量计算，并生成符合我国现行计算规范的工程量清单报表。
2.3 构件相关参数设置
在Revit中快速创建电气模型后，通过工程量清单的参数设置、线缆参数设置和线缆工程量参数设置，为电气工程的工程量计算提供适配的参数信息。
2.3.1 工程量清单参数设置
电气专业的实体构件如照明灯具、配电箱、线管、桥架等，根据二次开发系统进行工程量清单的参数设置，高效、便捷、清晰明了。工程量清单的参数设置，如图3所示。
图3 工程量清单参数设置界面图
2.3.2 线缆参数设置
末端电气设备配置线缆信息参数包括线缆名称，规格、型号等。二次开发系统智能判断计算线缆的根数和路由自动生成电线线缆，便于统计线缆工程量。
2.3.3 线缆工程量配置
将电气系统线缆的项目编码、项目名称及对应的线缆名称进行设置和编辑。其中，线缆名称与线缆参数设置中保持一致，Revit平台二次开发系统自动识别匹配清单项，并计算线缆的工程量。
2.4 工程量计算
基于Revit二次开发的电气算量系统为实体构件和电线线缆工程量计算提供了不同的统计功能，不仅灵活方便，还便于后期核查检验计算结果。
2.5 生成报表
基于Revit二次开发的电气算量系统，根据工程项目的具体需求，生成不同类型的工程量清单报表（如图4所示）。报表可支持导出Excel格式。
图4 工程量清单报表界面图
3 工程实践应用
某科技研发楼项目，地下1层，地上18层，总建筑面积为44 857.36 m2，电气专业包括电气照明系统、火灾报警系统、综合布线系统、安全防范系统等，电气专业多而复杂。我们以电气照明系统为例进行工程量对比分析（如表3所示），配线WDZB-BYJ(F)-750 V-2.5 mm2的误差率最大为3.63%，配电箱、荧光灯等构件的误差率最小为0，平均误差率为1.36%，在允许误差范围内。经过分析得出，产生误差的主要原因为：（1）Revit平台中电气模型的深度、精细度不能和广联达模型完全一致；（2）电气专业中扣减规则较多，涉及到线缆长度附加值和余量多而细，Revit二次开发需要考虑的更全面；（3）Revit平台中构件的标准化程度与广联达平台不一致，也会产生量差。
表3 某科技研发楼电气照明系统工程量对比分析
4 结 语
本文针对Revit电气算量存在的痛点和Revit无法满足国内工程量计算规范的问题，通过二次开发的方式，对电气算量进行了研究，通过二次开发的电气算量系统，利用快速建模和快创电系统等功能，快速高效地创建电气模型并自动生成电线电缆，系统内置GB 50856—2013《通用安装工程工程量计算规范》，生成符合计算规范的电气工程量，提高了电气算量的效率和准确度，实现了基于Revit二次开发的电气工程算量。工程实践应用结果证明：基于Revit二次开发的电气算量系统，能够自动生成电线线缆，高效快捷地计算电气工程量，工程量平均误差率小，具有较大的参考价值。基于Revit二次开发的电气算量研究与应用，实现了BIM电气算量,将工程造价引入BIM时代，提高了工程管理的水平，具有突破性和创新性。
