CATIA与REVIT在水电站厂房三维设计中的对比

袁 强 吕艳军 蒲娅姝

(中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550002)

水利水电工程具有投资大、建设周期长、工程设计复杂、专业参与多等特点，传统的二维设计工作效率、专业间的协调性、产品质量已难以满足新时代工程建设的需要。运用三维协同设计，能有效地推进水利水电工程设计的可视化、精确化和快速化，三维设计成为大势所趋。水利水电行业由于其复杂特殊性，引入三维设计相对较晚。目前用于水利水电工程三维设计的主要软件有CATIA和REVIT。由二维设计转向三维设计需要花费设计单位大量的人力物力，因此选择一款合适的三维设计软件显得非常重要。

1 CATIA与REVIT介绍

CATIA是一款CAD/CAE/CAM一体化软件，以其强大的辅助设计和工程分析功能，目前广泛应用于航空航天、机械制造、土木工程等领域[1]，并逐渐在水利水电、岩土工程等领域得到应用[2]。

REVIT主要解决建筑系统设计和分析的工具，是面向建筑信息模型(BIM-Building Information Modeling)而构建的，因此目前在建筑行业中的应用较为广泛，近年来才被引入到水利水电工程三维设计中。

2 CATIA与REVIT在龙溪口厂房设计中的应用

2.1 工程概况

龙溪口枢纽工程位于沐川河口至新民镇(麻柳场)河段，是《岷江(乐山—宜宾段)航电规划》推荐的梯级渠化开发方案的第四个梯级，上游与犍为梯级衔接。该工程可研设计阶段从航运、发电、防洪、供水、环保等方面进行论证，提出龙溪口枢纽工程的开发任务为以航运为主，航电结合，兼顾防洪、供水、环保等综合利用。枢纽工程正常蓄水位317.00m，死水位316.00m，水库具有日调节性能。枢纽工程建成后，电站装机容量480MW，多年平均发电量20.2亿kW·h，可向四川电网提供清洁的电力。

发电厂房布置于河道左侧，为河床式厂房，属挡水建筑物，左侧为鱼道坝段，右侧为泄洪闸坝段。厂内安装9台贯流式水轮发电机组，安装高程为289.50m，单机容量为53.34MW，总装机容量为480MW。

2.2 三维设计应用对比

分别运用CATIA与REVIT对龙溪口厂房进行了三维建模(见图1～图4)。

图1 龙溪口厂房CATIA骨架示意图

图2 龙溪口厂房REVIT模型总装示意图

图3 龙溪口厂房CATIA三维模型

图4 龙溪口厂房REVIT三维模型

通过实际建模经验，总结出CATIA与REVIT在三维设计中一些异同。

a. CATIA内部包含的模块可以处理水工结构、水机、电气、管路设计、金属结构、开挖地形，可以作为综合平台进行协同校审、干涉或碰撞检查。REVIT建筑可以设计土木结构及水工部分，其他如水机、电气和管路设计则通过REVIT MEP来解决，金属结构通过IN-VENTOR来解决。REVIT本身还不能进行开挖处理。

b. CATIA的曲面设计功能非常强大，对水工异性结构的建模较好，生成的曲面也非常光滑。蜗壳等异性结构，在CATIA里可以根据厂家提供的数据精确建立。在REVIT里对复杂异性结构的建模较为费时费力。但可以将CATIA里建立的异形结构模型导入到REVIT。

c. CATIA和REVIT都可以进行参数化设计，通过参数控制各元素的尺寸及各元素间的相对位置。但对于复杂形体特别是复杂曲线曲面的参数化控制上CATIA明显优于REVIT。

d.可以通过在CATIA中建立模板和在REVIT中建立族来提高可重用性，从而大大提高建模效率。故可以不断积累模板和族，方便以后的三维设计。但模板和族的命名和注解一定要形成统一的规范，否则将给其他想使用的人造成很大不便，不利于资源共享。

e. REVIT在规整的厂房建筑上的表现比CATIA更为完美。REVIT毕竟最开始就是应用于建筑领域，内置有很多建筑族，在建筑上的应用更为快捷方便。REVIT中的建筑族现在也可以导入CATIA中。

f.为适应传统水工行业的出图风格和工程人员的习惯，三维设计的成果目前仍需转为二维图纸。相比而言，REVIT在生成二维CAD图纸上表现更好。成都希盟泰克公司对CATIA生成二维图开发过插件，但在标注上尚待进一步优化。

g. CATIA与REVIT都可以进行三维渲染，CATIA的三维渲染功能优于REVIT。但二者的渲染功能还较为简单。建议采用第三方软件进行渲染。

3 结 语

通过用两种软件实际建模并综合比较，CATIA和REVIT都能实现水电站厂房的三维设计。REVIT在规整的厂房建筑设计中更为方便，但CATIA更适合作为综合三维设计平台。水利水电工程三维设计中可以考虑以CATIA为主，REVIT为辅。