BIM技術(shù)在給水排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

摘 要： 在建筑工程領(lǐng)域，建筑施工所涉及到的給水排水工程設(shè)計(jì)，始終是工程設(shè)計(jì)師需要重點(diǎn)面對的方向。本文在對以往建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中給水排水工程進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，給水排水的設(shè)計(jì)參數(shù)多、協(xié)同設(shè)計(jì)難度巨大，使得工程設(shè)計(jì)困難重重。在結(jié)合了數(shù)字信息技術(shù)后，本文通過BIM技術(shù)的應(yīng)用解決了以往給水排水設(shè)計(jì)所面對的困難，使得給水排水工程設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。

關(guān)鍵詞： 建筑信息模型；工程設(shè)計(jì)；模型參數(shù)化；多工種協(xié)同

前言：BIM技術(shù)是現(xiàn)代建筑信息模型技術(shù)的簡稱，該技術(shù)利用信息化手段，將建筑工程中單一構(gòu)建作為基本元素，通過幾何數(shù)據(jù)、施工要求、物理特性進(jìn)行組織，最終實(shí)現(xiàn)模型研究。對于建筑工程來說，給水排水的設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要面對的設(shè)計(jì)內(nèi)容眾多，為了能夠使工程設(shè)計(jì)師減輕設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)，提升設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確率，在設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用建筑信息模型技術(shù)，十分具有必要性。

一、現(xiàn)階段給水排水設(shè)計(jì)存在問題

（一）工程量巨大

在我國現(xiàn)階段的建筑工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行給水排水工程的設(shè)計(jì)過程中一般會選用AntoCAD軟件。CAD軟件作為傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)模式，在二維設(shè)計(jì)領(lǐng)域有著突出優(yōu)勢，但是建筑工程的三維領(lǐng)域，CAD軟件則無法滿足設(shè)計(jì)要求。首先表現(xiàn)在工作效率當(dāng)中，設(shè)計(jì)師在運(yùn)用CAD軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要先對管道設(shè)備進(jìn)行三維構(gòu)思，再用CAD軟件進(jìn)行二維繪制，同時(shí)加上各種類型的尺寸標(biāo)注，這使得工程量加大，工作效率降低；其次，CAD作為二維設(shè)計(jì)軟件，很難對建筑空間中復(fù)雜的三維構(gòu)造進(jìn)行反映，這使得設(shè)計(jì)圖紙缺乏可視化，設(shè)計(jì)人員與施工人員交流困難。

（二）管理困難

除了設(shè)計(jì)方面的問題之外，建筑工程的給水排水設(shè)計(jì)所涉及到的大量原始數(shù)據(jù)在以往的設(shè)計(jì)過程中幾乎全部需要進(jìn)行手工統(tǒng)計(jì)，這使得在進(jìn)行管理時(shí)，針對大工程項(xiàng)目，管理人員需要從浩如煙海的數(shù)據(jù)當(dāng)中搜尋出管理數(shù)據(jù)，使得管理過程復(fù)雜，且力不從心，同時(shí)出錯(cuò)率也非常高。對于管理工作來說，簡便化和程序化的數(shù)據(jù)管理是目前管理工作者所最關(guān)心的問題，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理的便捷化，需要借助技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)。

二、BIM技術(shù)在給水排水設(shè)計(jì)中具體應(yīng)用

（一）系統(tǒng)軟件支持

隨著技術(shù)的逐漸發(fā)展和進(jìn)步，傳統(tǒng)的CAD軟件技術(shù)已經(jīng)無法完全適用于現(xiàn)階段建筑工程的施工需求，而基于現(xiàn)代化的BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)方式，越來越多的具有強(qiáng)大性能的應(yīng)用軟件可供選選擇。本文在設(shè)計(jì)過程中選用了Autodesk公司生產(chǎn)的Revit MEP軟件。該軟件是目前建筑工程設(shè)計(jì)軟件當(dāng)中的佼佼者，能夠建立解決方案，并通過解決方案最終實(shí)現(xiàn)共享和交叉連接。如圖一所示：

從圖1 當(dāng)中可以看出，Revit MEP軟件具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：完全集成化、設(shè)計(jì)參數(shù)化、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)變更關(guān)聯(lián)、同一模型協(xié)同。因此在運(yùn)用時(shí)，可以針對設(shè)計(jì)需求對其進(jìn)行二次編程。本文針對該軟件的API接口，通過微軟平臺的編程軟件進(jìn)行了程序編寫，編寫過程中，在遵守共同語言規(guī)范的基礎(chǔ)上，生成了DLL動態(tài)鏈接庫，并使其能夠在具體的給水排水項(xiàng)目當(dāng)中，擁有龐大的設(shè)計(jì)信息，同時(shí)可以在關(guān)聯(lián)區(qū)域顯示修改內(nèi)容，方便項(xiàng)目管理。

（二）模型參數(shù)化的圖元行為

在Revit MEP軟件的設(shè)計(jì)當(dāng)中，對于模型參數(shù)化設(shè)計(jì)，其包含了三種類型圖元。三種圖元分別為模型圖元、基準(zhǔn)圖元和視圖專有圖元。其中模型圖元包含了工程主體和樓型構(gòu)建，是建筑工程當(dāng)中具有實(shí)際意義的三維圖形；而基準(zhǔn)圖元?jiǎng)t作為參照物出現(xiàn)，在系統(tǒng)當(dāng)中利用軸網(wǎng)和標(biāo)高的方式，為項(xiàng)目上下文進(jìn)行定義；而視圖專有圖元?jiǎng)t作為模型掃描的注釋以及詳細(xì)圖像存在，在設(shè)計(jì)軟件當(dāng)中，需要利用視圖專有圖元實(shí)現(xiàn)尺寸的標(biāo)注以及二維詳圖構(gòu)件的表達(dá)。在軟件當(dāng)中，設(shè)計(jì)師需要通過圖元的選擇和使用，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)族設(shè)計(jì)與給水排水管道工程的系統(tǒng)搭建。

系統(tǒng)族設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)者在Revit MEP軟件中，根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的需要，將族分為平面、側(cè)面和立面三種不同形態(tài)的三維圖像，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)者需要結(jié)合具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行還原，并在軟件中完成數(shù)據(jù)的投影，再由系統(tǒng)對投影數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性設(shè)置和圖形示意，最后，在族樣板中完成創(chuàng)建。對于建筑工程給水排水來說，生活給水、消防給水、管道直飲水、中水回用等設(shè)計(jì)中反復(fù)龐雜的內(nèi)容，都可以借助參數(shù)化圖元的族設(shè)計(jì)完成。

在系統(tǒng)當(dāng)中，為了實(shí)現(xiàn)管道的系統(tǒng)搭建，則需要進(jìn)行專有規(guī)程視圖的編輯。首先，系統(tǒng)所具備的視圖中，設(shè)計(jì)者可根據(jù)具體需求，將構(gòu)件放入，在根據(jù)機(jī)械設(shè)備制定特定的系統(tǒng)，來完成系統(tǒng)創(chuàng)建，最后在通過“布局路徑”對工具布線進(jìn)行檢查，管道系統(tǒng)自動創(chuàng)建完成。在Revit MEP軟件當(dāng)中，為管道系統(tǒng)創(chuàng)建提供了多種視圖樣板，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)情境進(jìn)行選擇。

（三）多工種協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)

在目前的建筑工程給水排水的施工中，設(shè)計(jì)者不僅要對結(jié)構(gòu)和給排水進(jìn)行考慮，還需要應(yīng)對如建筑施工、電氣施工、暖通空調(diào)等多工種協(xié)調(diào)施工。在BIM系統(tǒng)當(dāng)中，設(shè)計(jì)者可以利用小型局域網(wǎng)的方式，實(shí)現(xiàn)多工種的協(xié)調(diào)。針對多工種協(xié)調(diào)，Revit軟件別開生面地加入了工作集內(nèi)容，設(shè)計(jì)者可以在局域網(wǎng)中設(shè)置一臺中心文件服務(wù)器，并在多工種電腦之間形成互聯(lián)，再利用工作集進(jìn)行建筑圖元的集合。在工作當(dāng)中，多工種需要在開始施工之前查看工作集，并了解工作集的具體施工要求，而設(shè)計(jì)者則負(fù)責(zé)對工作集進(jìn)行編輯，從而完成對多工種施工的控制，利用網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多工種協(xié)調(diào)作業(yè)。

結(jié)論：相較于傳統(tǒng)應(yīng)用CAD軟件的設(shè)計(jì)方式，BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)過程中，將設(shè)計(jì)內(nèi)容三維化，使得設(shè)計(jì)的可視性大大提高。對于建筑工程來說，給水排水設(shè)計(jì)應(yīng)用BIM技術(shù)可以極大程度提升生產(chǎn)效率，并使得復(fù)雜的給水排水管道架設(shè)更加科學(xué)合理。在BIM技術(shù)的應(yīng)用過程中，本文給出了BIM的設(shè)計(jì)軟件選擇，運(yùn)用建筑圖元的方式，實(shí)現(xiàn)各層面設(shè)計(jì)內(nèi)容的參數(shù)化。

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作者簡介：簡世翔；性別：男；出生年份月份：1991-5-24；民族：漢；籍貫（省、市）：江西省南昌市；學(xué)歷：本科；職稱（在讀生不用填）：助教；主要研究方向（學(xué)生則填在校學(xué)習(xí)的方向）：給水排水工程。endprint