探討三維仿真技術(shù)在建筑給排水管道施工中的運(yùn)用問題

董洪亮

（大慶高新物業(yè)管理有限公司）

摘 要：我國(guó)的科技發(fā)展給各種建設(shè)工程提供了新的上升空間，為了使建筑的結(jié)構(gòu)更加合理，建筑工程在建設(shè)環(huán)節(jié)中，引用了很多新的技術(shù)，其中排水管道設(shè)計(jì)是建筑工程建設(shè)項(xiàng)目中的一個(gè)重要的基礎(chǔ)性項(xiàng)目，雖然排水管道設(shè)計(jì)十分重要，但是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，這主要是由于排水管道設(shè)計(jì)涉及到的設(shè)計(jì)知識(shí)非常多，學(xué)科的交叉點(diǎn)也比較多。因此選擇設(shè)計(jì)技術(shù)是保證給排水管道質(zhì)量的關(guān)鍵，而過去經(jīng)常使用的二維平面設(shè)計(jì)已經(jīng)難以滿足給排水管道的設(shè)計(jì)需要了，現(xiàn)代大部分工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作中都選用新型的三維仿真技術(shù)，運(yùn)用效果更好。

關(guān)鍵詞：建筑給排水；管道施工；三維仿真技術(shù)

建筑工程建設(shè)的效率是僅次于建設(shè)質(zhì)量的重要事項(xiàng)，也是建筑工程建設(shè)的目標(biāo)之一，為了保證工程建設(shè)項(xiàng)目的效率以及質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員必須要選擇最為先進(jìn)科學(xué)的設(shè)計(jì)方式來進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，尤其是項(xiàng)目之中的給排水管道設(shè)計(jì)項(xiàng)目，在過去，給排水管道設(shè)計(jì)一般選擇二維的平面設(shè)計(jì)技術(shù)，但是在現(xiàn)代的給排水管道設(shè)計(jì)之中，二維的設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)難以滿足給排水管道的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，而三維仿真技術(shù)被更多的給排水管道設(shè)計(jì)人員接受并用，同時(shí)達(dá)到了較好的施工效果，本文根據(jù)對(duì)于給排水管道的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)三維仿真技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行分析。

1 常規(guī)的三維仿真軟件

1.1 Maya軟件

Maya軟件是三維仿真軟件中的一個(gè)重要軟件，一般被廣泛地應(yīng)用在三維動(dòng)畫領(lǐng)域，，主要借助三維建模功能、視覺特效功能、動(dòng)畫制作功能以及渲染畫面功能來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，可以使通過軟件建設(shè)的三維立體模型的光學(xué)效果以及材料質(zhì)感更好，通過借助較為科學(xué)的物理學(xué)體系，是模擬與仿真的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象更好。

1.2 DsMax軟件

DsMax軟件是一款由美國(guó)研發(fā)的三維仿真軟件，這種軟件的使用范圍也相對(duì)比較廣泛，這款軟件的優(yōu)勢(shì)之處在與能夠在末期制作、材質(zhì)選擇、光效控制以及三維建模等方面具有較好的功能，這種軟件與其他的三維仿真軟件相比，其三維視圖效果比較廣泛，建模的效率相對(duì)比較高，更為重要的是它的操作界面直觀又簡(jiǎn)單，能夠降低操作的難度，提升操作的效率，最為重要的是它的渲染效果相對(duì)比較優(yōu)良。

1.3 AutodeskRevitMEP軟件

這款軟件是在我國(guó)的給排水管道設(shè)計(jì)中應(yīng)用范圍相對(duì)廣泛的一款軟件，其基本運(yùn)行理念是借助建筑的信息建模，來使管道設(shè)計(jì)更加合理。這種設(shè)計(jì)軟件需要獲取建筑設(shè)計(jì)對(duì)象的設(shè)計(jì)參數(shù)，根據(jù)設(shè)計(jì)信息進(jìn)行模型建設(shè)，這種軟件可以在運(yùn)營(yíng)管理的階段以及規(guī)劃階段同時(shí)使用這種軟件，通過消減項(xiàng)目中的成套設(shè)備之間的沖突以及矛盾，來實(shí)現(xiàn)合理布置的目標(biāo)。

2 給排水管道設(shè)計(jì)中的軟件應(yīng)用

2.1 影響軟件選擇的因素

在應(yīng)用三維仿真軟件來設(shè)計(jì)給排水管道時(shí)，首先需要了解影響設(shè)計(jì)的主要客觀性因素，建筑的給排水工程的一些客觀情況會(huì)影響到設(shè)計(jì)工作，另外，在前期的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之中，如果設(shè)計(jì)人員存在疏忽以及其他不良情況，會(huì)使給排水管道出現(xiàn)交叉以及碰撞的情況，最為給排水設(shè)計(jì)的主要矛盾點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員能夠利用的空間比較小，當(dāng)設(shè)計(jì)人員與施工人員之間的溝通出現(xiàn)問題，就會(huì)對(duì)給排水施工造成極大的影響。為了改變管道交叉以及碰撞的情況，一般設(shè)計(jì)人員會(huì)通過改變管道的坡度以及提前使管道彎曲等方法來改進(jìn)，雖然這種方法可以加強(qiáng)管道的實(shí)用性，但是由于管道的基本布置形態(tài)被改變了，就會(huì)使建筑空間的額美觀度下降。

2.2 構(gòu)建三維仿真模型

為了使給排水管道設(shè)計(jì)的更為規(guī)范化，借助軟件的實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)AutodeskRevitMEP軟件更為適合管道設(shè)計(jì)，在采取這種軟件進(jìn)行給排水管道設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員首先需要構(gòu)建三維仿真的模型，也就給排水管道建設(shè)三維仿真模型，首先需要借助模型的初始信息來對(duì)建模需要的信息以及數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充。完成準(zhǔn)備階段的補(bǔ)充信息工作之后，可以進(jìn)行建設(shè)工作集的相關(guān)活動(dòng)，這方面的工作并不是獨(dú)立的工作，在進(jìn)行管道工程的同時(shí)，還需要建設(shè)其他與建筑功能相關(guān)工作子集，包括通風(fēng)空調(diào)以及電氣設(shè)備等建筑模型，只有完善各個(gè)不同部分的工作集，才能保證包括給排水管道項(xiàng)目建設(shè)在內(nèi)的整體項(xiàng)目建設(shè)達(dá)到好的施工質(zhì)量。

2.3 檢查碰撞情況

對(duì)于管道之間的碰撞情況進(jìn)行了解，有助于順利應(yīng)用三維仿真軟件，碰撞檢查的對(duì)象包括管道之間的結(jié)構(gòu)專業(yè)、設(shè)備管線以及梁柱。借助AutodeskRevitMEP軟件在信息模型之中，將結(jié)構(gòu)梁柱中nwc格式的文件以及排水管道之中的同種格式的文件導(dǎo)出，再將其傳送至Navisworks軟件之中，在這個(gè)軟件中自動(dòng)檢查結(jié)構(gòu)梁柱以及給排水管道的碰撞情況，來獲得管道碰撞的具體位置信息，借助這些信息，來建設(shè)三維圖像，最后再將獲取的信息傳送回軟件之中，根據(jù)具體的情況來對(duì)碰撞情況進(jìn)行檢查與處理。然而在實(shí)際的給排水管道之中，在同一個(gè)平面內(nèi)，往往會(huì)出現(xiàn)很多不同的專業(yè)，除了給排水管道內(nèi)部互相碰撞，還存在與風(fēng)管、線槽線管碰撞的情況，因此在進(jìn)行建模研究時(shí)，需要將不同的建筑管道專業(yè)綜合起來，共同進(jìn)行碰撞試驗(yàn)。

通過三維建模和碰撞試驗(yàn)，施工前就可以排列好各種管線的位置和標(biāo)高，不僅令各專業(yè)施工能順利進(jìn)行，而且提高了觀感性，各種管線錯(cuò)落有致，三維建模對(duì)于重力排水系統(tǒng)施工更加具有指導(dǎo)作用，我們利用三維建模和碰撞，將各種管道標(biāo)高直觀顯示出來，能更好的預(yù)判排水管道的走向以及坡度是否合理，避免返工，提高施工效率和質(zhì)量。

2.4 統(tǒng)計(jì)管材用量

進(jìn)行三維仿真建模的一個(gè)重要目的就是為了準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)施工附件以及管材用量，而這種軟件可以精準(zhǔn)地對(duì)用量實(shí)施統(tǒng)計(jì)。

其在對(duì)給排水管道的碰撞和交叉情況檢查完畢之后，經(jīng)過對(duì)存在的問題進(jìn)行整改和處理，從而對(duì)整個(gè)建筑給排水系統(tǒng)中所使用的各類管材的數(shù)量以及附件的數(shù)量進(jìn)行全面統(tǒng)計(jì)，這大大提高了施工管理的工作效率，更能避免材料的浪費(fèi)。

結(jié)束語

雖然三維仿真技術(shù)能夠幫助給排水工程施工提升施工的效率與質(zhì)量，但是這種新型的仿真技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用的范圍比較狹隘，一般主要是在一線城市的給排水管道設(shè)計(jì)中會(huì)使用到這種三維仿真技術(shù)，但是相對(duì)地，在我國(guó)的中型城市甚至一些距離經(jīng)濟(jì)中心比較偏于那的地區(qū)就難以使用這種技術(shù)了，另外，我國(guó)的在使用三維仿真技術(shù)時(shí)，一般都是從外國(guó)引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)以及軟件，然而這種引進(jìn)方式雖然保證了先進(jìn)性能，但是卻會(huì)出現(xiàn)與我國(guó)國(guó)情不相符的情況，導(dǎo)致排水管道設(shè)計(jì)施工難以有效進(jìn)行下去，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)提升自主創(chuàng)新能力，使三維仿真技術(shù)能夠在我國(guó)被有效推廣。

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