Revit共享参数驱动的暖通机械设备参数体系.pdf

科技、经济、市场2023 年第 6 期35技术平台Revit共享参数驱动的暖通机械设备参数体系倪锃栋（中国海诚工程科技股份有限公司，上海 200031）摘 要：文章以Revit共享参数为媒介，暖通设备为对象，构建了一套标准化参数体系。同时通过C#语言为参数数据库管理、设备族参数管理开发软件工具。应用本体系可实现在正向设计过程中对设备参数统一的标准化表达，为注释族复用、协同设计数据传递、自动化设计程序开发、平台间信息交互等提供了标准化的数据结构基础。相关成果不仅可以适用于暖通机械设备，还可以为其他专业的参数标准化工作提供借鉴。关键词：BIM；正向设计；共享参数；暖通设备参数0 引言BIM技术的应用过程主要有“翻模”和“正向设计”两种形式。BIM正向设计直接通过三维设计软件建立BIM模型并出图，要求设计师从平面图纸绘制进阶到直接设计信息化的三维建筑模型。作为目前建筑信息化设计的主要平台，Revit自带的参数组合无法满足专业设计人员的需求。因此，其设有“共享参数”这一形式，以满足不同用户自定义表达参数的需求。共享参数的优点较多，用户可以通过创建自己的txt文件，在模型中添加自己需要的参数，这种方式在赋予用户极大自由度的同时，也容易造成参数体系的混乱。在此过程中，首先要面对的一个问题就是对同一构件的表达方式不尽相同，如“功率”这一参数在不同项目的模型中就有“设备功率”“额定功率”“用电量”等多种命名。进行正向设计时，这些信息通常采用标签自动标注，不统一的表达方式不仅会对设计师填写参数造成困扰，还会对二次开发人员造成阻碍。在一个模型信息传递到其他平台进行处理或交互时，没有统一标准的参数也是无法实现的。除参数命名问题外，常见的还有参数冗余和GUID不一致的问题。在采用项目参数方式添加共享参数时，由于绑定层级一般到“机械设备”类别，导致每种设备下绑定的无用参数过多。相似功能的参数也可能使用不同名称重复定义。相同名称的参数，其GUID值不同，将导致注释族、模版等无法通用。作为正向设计工作中的基础问题，参数标准化问题是一项需要进行前置开展并持续维护的工作。暖通专业的设备种类众多，参数数量庞杂。以暖通机械设备为着力点，以共享参数为基础，搭建一套描述机械设备参数的通用体系。同时，通过C#语言为参数管理、族参数适配等人力难以达成的工作开发自动化工具。在解决标准化参数表达暖通机械设备的同时，为其他专业同步开展参数标准化工作提供借鉴和工具基础，进而实现整个建筑模型参数统一标准化表达的目标。1 实现方式与体系准则1.1 实现方式经过比较发现，采用将共享参数写入族文件的方式是解决机械设备参数冗余的直接办法。机械设备族载入模型的同时参数便随之载入，但这对族文件的编辑提出了较高的定制化要求。如何确定每一种机械设备族应载入哪些参数，需要先对设备进行分类。对于暖通设备的分类，国家标准GBT50155-2015 供暖通风与空气调节术语标准 对暖通设备的专业术语提供了规范化的命名参考，但其颗粒度不足以实现对暖通设备进行参数化细分的要求。同时，对于庞杂的设备种类和设备参数，通过Revit界面来管理参数文件和编辑族参数的方式人力成本极高，开发相关工具的需求是迫切的。综上，搭建本参数体系的步骤为：（1）创建共享参数库；（2）对暖通设备进行参数化分类，构建分类体系；（3）列举细分设备的参数构成；（4）开发工具管理共享参数库;（5）开发工具管理设备族参数。2023 年第 6 期36科技、经济、市场技术平台1.2 体系准则本体系服务于设计过程，参数定义和分类的深度以满足设计需求为主。在搭建整个参数体系的过程中，强调标准、准确、复用、兼容准则特征。2 共享参数库共享参数库是所有机械设备用到的共享参数的集合，定义内容包括：参数名称、规程、数据类型、描述、GUID。每个机械设备族的参数全部引用于此。考虑复用性、避免冗余的原则，添加新参数时，需仔细考量，优先采用库中已有参数。在参数命名时，也应尽可能体现复用概念。参数库的后期编辑、维护须由具备专业知识、贯彻体系准则的参数管理人员进行。通过此处开发的工具，参数管理人员只需要面向一个数字化表格进行编辑，通过文后开发的工具插件即可批量完成共享参数文件编辑。随着体系的扩展，使用Revit界面手动逐个添加大量参数是不现实的。因此，开发了相关工具，使参数管理员可基于表格化界面管理所有参数，并生成Revit可以识别的共享参数配置文件。考虑检索便利的需求，根据每个参数的定义为其一个前缀，如通用（COM）、风系统（AIR）、环保节能（ECO）等。用户通过前缀首字母可以快速定位到相关参数，前缀也保证本了体系内参数的高辨识度。3 设备分类体系暖通设备种类众多，参数组合多变。通过总结不同种类暖通设备的参数规律，借鉴常见于对象编程的类继承概念，从参数种类的颗粒度出发，提出一种将设备分类为“基类”和“子类”的方式。将所有的暖通设备按基类进行大类区分，基类包含基础参数组合。子类则除了继承基类所含参数，根据子类的设备特点增加参数。如以多联机作为基类，其基类参数包括设备名称、额定功率、制冷量、制热量等。子类分类有多联机室内机、风冷多联机室外机、水冷多联机室外机等，其中，室内机会增加描述各档风量的参数，风冷和水冷室外机则根据规范要求分别添加APF和IPLV参数。基于此分类方法，构建了以下两种分类依据表。3.1 设备分类表将常见暖通设备依据参数特点进行了基类、子类的二级划分，基类能直观反映设备的大类，子类则再依据参数特点进行细分（见表1）。子类名称参数(TAG_ParaRefType)在创建族文件时即按子类名进行赋值，以便工具识别。表1 基于参数特点的暖通设备分类表（截选）序号基类子类1风机单速风机2风机双速风机3组合式空调机组（通用）通用_单风道型_组合式空调机组4组合式空调机组（通用）通用_双风道型_组合式空调机组5单元式空调机组风冷单元式空调机组6单元式空调机组水冷单元式空调机组7多联机风冷多联机室外机8多联机水冷多联机室外机9多联机多联机室内机10风机盘管风机盘管11水泵水泵3.2 基类、子类参数枚举表将所有设备分类后，对每一个基类、子类的参数构成进行枚举。基类提供基础参数，子类增加细分参数，最后组合成完整的参数组合，所有参数均引用自共享参数库。参数编制人员只需专注于子类设备之间不同的参数细节，而不用对每一个具体设备进行所有的参数重构。子类对基类参数的继承实现参数组合复用。表2和表3以多联机的部分参数为例，展示基类和子类参数枚举的形式。表2 基类“多联机”参数表（截选）序号参数名称规程参数类型必选/可选类型/实例1COM_设备名称公共文字必选实例2COM_设备编号公共文字必选实例3HEAT_制冷量HVAC冷负荷必选类型4HEAT_制热量HVAC热负荷必选类型5COM_设备功率电气功率必选类型6COM_电压公共文字必选类型7ECO_噪声公共文字可选类型8AUX_备注公共文字可选实例9TAG_ParaRefType公共文字必选实例表3 子类“多联机室内机”参数表（截选）插入位置参数名称规程参数类型必选/可选类型/实例5AIR_风量（高档）HVAC风量可选类型5AIR_风量（中档）HVAC风量必选类型5AIR_风量（低档）HVAC风量可选类型5AIR_静压HVAC压力可选类型科技、经济、市场2023 年第 6 期37技术平台考虑设计过程中的实际需求，表格中对参数的显示顺序也有所定义，子类参数表中的“插入位置”表达在基类参数组合时子类参数的添加位置。“必选/可选”选项则根据参数重要性和设计信息深度需求进行设置。用户可根据该值判断是否仅对必要的参数进行赋值或载入，以适应不同阶段的需要。“类型/实例”则推荐了参数的载入方式。参数枚举成果输出采用VBA语言编写的辅助工具，自动实现对各类设备参数成果的过滤与遍历，无需人工组合。成果可以以数据序列的方式存储，传递至其他程序或工具进行处理。4 参数库管理工具Revit可识别的共享参数配置文件为txt格式，采用UTF-16 LE BOM编码格式。创建与编辑该配置文件须在Revit界面下逐个进行。针对数量庞大的共享参数库，使用手动方式创建工作量甚巨，且有诸多局限，如无法编辑修改已有参数、无法固定GUID等问题。因此，使用C#语言，开发了一款参数库管理工具，可以完成参数创建、参数配置文件核验、配置文件修正等功能。参数管理人员只需在Excel表格中对参数进行定义，由本工具执行参数库文件(xls)与参数配置文件(txt)的创建、比对、修正等工作。5 族参数管理工具Revit提供族编辑器功能，可以其界面中对族参数进行定义，将共享参数添加至族内需要手动逐个配置。对于一个暖通设备动辄几十个参数而言，手动编辑效率低下。因此，使用C#语言，开发了一款族参数管理工具。用户只需设定子类名称参数(TAG_ParaRefType)的值，程序将继续上述的“设备分类表”和“基类、子类参数枚举表”自动准备匹配的共享参数组合，并调用RevitAPI4进行参数载入。本工具还能对已有的族文件进行参数体系适配，通过替换、增加参数实现族文件的改造，构建一个参数标准化的族库。6 应用与扩展6.1 标准化族库标准化参数体系的完成使得搭建一个符合标准化信息的机械设备族库成为可能，所有族使用的族参数来源于同一套共享参数体系。这使得不同项目的视图样板、过滤器、明细表、注释族等均可实现通用，大大提高了各项配置的复用性，避免重复配置浪费资源。利用提供的族参数管理工具，配合其他参数赋值工具，创建一个符合本体系格式的族也十分方便，而一个经过参数标准化的族库，除了满足普通的设计建模需求，更是进行高级功能二次开发的基础。6.2 高级功能二次开发的实现基础基于信息模型的正向设计模式，为进一步提高设计效率、提高设计质量提供了可能。这离不开二次开发手段，结合设计经验与编程技术不断开发设计产品。开发工程师为了实现某个具体的功能，必然要对设计对象进行参数化抽象。如果没有统一的参数体系，每一个功能都需要独立指定参数，这不仅降低开发效率，也容易造成参数冗余和混乱。仅就机械设备而言，可基于本体系进行诸如设备选型、协同收提资、自动化设备表等多方面功能的开发。利用此处开发的参数工具的成果，已在Revit环境中开发有多个设计工具。6.3 全专业标准化参数体系构建虽仅对暖通机械设备构建了一套共享参数体系，但其框架及为之开发的工具，同样适用于其他专业。使用本体系的分类方式可以帮助对各专业多种设备进行参数组合定义。使用参数库管理工具可以实现对全专业共享参数库的创建与管理。使用族参数管理工具不仅可以编辑暖通机械设备，还可以对其他专业的各种设备与构件实现标准化参数 适配。7 结束语标准化参数体系的搭建必须考虑落地性和实用性，同时，以解决留存问题、对接扩展应用为目标，构建体系的过程也离不开各种开发手段的辅助。标准化、自动化的正向设计目标，需要标准化的参数信息，其目标的最终实现需要各专业、各行业专业人员的协同努力。参考文献：1 孙勋考.BIM技术正向设计在厦门地铁湖里法院站的应用 J.山西建筑,2021,47(5):118-120.2 王晓杰,孙建升,张怡芳,等.水处理工程BIM正向设计方法探讨 J.天津科技,2021,48(1):22-26.3 中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 50155-2015供暖通风与空气调节术语标准 S.北京:中国建筑工业出版社,2015.4 欧特克.AUTODESK REVIT二次开发教程 M.上海:同济大学出版社,2015