基于BIM的噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法研究與應(yīng)用

羅遠(yuǎn)峰

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院 廣東廣州 510010）

1 引言

隨著B(niǎo)IM技術(shù)在國(guó)內(nèi)的推廣及普及，越來(lái)越多設(shè)計(jì)人員開(kāi)始掌握BIM，并使用BIM進(jìn)行設(shè)計(jì)。噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)乎生命財(cái)產(chǎn)安全，是設(shè)計(jì)過(guò)程中不可缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在公共建筑和民用建筑中應(yīng)用廣泛。

BIM技術(shù)在噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠直觀的反映設(shè)計(jì)意圖，提前發(fā)現(xiàn)噴淋與裝修、風(fēng)口、管道等構(gòu)件的碰撞，及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)方案，避免返工及浪費(fèi)。由于噴淋系統(tǒng)在建筑中覆蓋范圍廣、管道路由復(fù)雜，在BIM設(shè)計(jì)過(guò)程中需要花費(fèi)大量的時(shí)間，另外噴淋系統(tǒng)的構(gòu)件數(shù)量非常多，管徑規(guī)格變化多樣，進(jìn)一步加大了噴淋系統(tǒng)BIM設(shè)計(jì)的難度，本文以此對(duì)噴淋系統(tǒng)BIM設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。

2 噴淋系統(tǒng)在BIM設(shè)計(jì)過(guò)程中的難點(diǎn)

目前，能夠用于噴淋系統(tǒng)BIM建模的平臺(tái)主要有Revit、Bently、ArchiCAD等，其中Revit在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用最為廣泛，它在速度和功能上也在不斷提高，所以現(xiàn)在對(duì)Revit應(yīng)用關(guān)注也更多，本文以Revit為例，闡述噴淋系統(tǒng)BIM設(shè)計(jì)過(guò)程中的難點(diǎn)：

（1）工作方式的改變：傳統(tǒng)的二維CAD圖設(shè)計(jì)是將噴淋主管、支管和噴頭等繪制出來(lái)，并在旁邊標(biāo)出相應(yīng)的管徑及噴頭類(lèi)型。而B(niǎo)IM三維設(shè)計(jì)是要將噴淋的管道類(lèi)型、管徑、噴頭、標(biāo)高等信息三維表達(dá)出來(lái)，這不僅提高了設(shè)計(jì)人員的工作量，而且工作難度也相應(yīng)提高了。

（2）構(gòu)件種類(lèi)及數(shù)量多：噴淋系統(tǒng)的BIM模型中，包含的構(gòu)件種類(lèi)較多，通常有管道、彎頭、變徑、三通、四通、上噴頭、下噴頭等，構(gòu)件的數(shù)量也非常多。

（3）管徑規(guī)格變化多樣：根據(jù)國(guó)標(biāo)《自動(dòng)噴水滅火設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50084-2017）規(guī)定噴淋管徑與噴淋頭存在數(shù)量關(guān)系，繪制噴淋時(shí)需要反復(fù)設(shè)置管徑，操作非常繁瑣。

（4）軟件操作復(fù)雜：在繪制噴淋系統(tǒng)前要設(shè)置噴淋系統(tǒng)的選材、系統(tǒng)、標(biāo)高等操作，尤其是繪制噴頭形式（上噴、下噴、上下噴、側(cè)噴）時(shí)，需要設(shè)置標(biāo)高放置噴頭及連接管，“上下噴”時(shí)還需要為上噴頭及下噴頭分別繪制兩個(gè)參照面等一系列操作，操作非常復(fù)雜。

3 噴淋系統(tǒng)自動(dòng)建模方法

針對(duì)前面提出的噴淋系統(tǒng)在BIM設(shè)計(jì)過(guò)程中的難點(diǎn)分析及歸納，本文提出一種在不改變?cè)O(shè)計(jì)師的工作方式前提下，通過(guò)對(duì)Revit進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)將CAD噴淋圖紙直接轉(zhuǎn)換成三維模型的方法，從而實(shí)現(xiàn)噴淋系統(tǒng)的三維設(shè)計(jì)。

3.1 準(zhǔn)備工作

Revit二次開(kāi)發(fā)的準(zhǔn)備工作有以下幾點(diǎn)：

（1）安裝Revit系列產(chǎn)品。

（2）了解Revit支持的編程語(yǔ)言，目前主要有C#、Visual Basic、C++等。

（3）安裝 Visual Studio 2015。

（4）掌握Revit開(kāi)發(fā)工具提高編程效率，包括RevitSDK、RevitLookup、AddinManager等。

3.2 實(shí)現(xiàn)思路

（1）CAD圖紙整理：通常二維噴淋圖紙中包含底圖、圖框、噴淋、標(biāo)注等元素，計(jì)算機(jī)在智能識(shí)別圖紙信息時(shí)，過(guò)多的元素將影響識(shí)別的準(zhǔn)確率，通過(guò)刪減多余的圖紙信息來(lái)提高計(jì)算機(jī)識(shí)別的準(zhǔn)確率。

（2）Revit中分解噴淋底圖：Revit API對(duì)插入的CAD底圖數(shù)據(jù)讀取相對(duì)困難，但通過(guò)“完全分解”功能，可以將CAD圖紙分解為Revit自身的“詳圖線”，通過(guò)選擇這些“詳圖線”可以很容易識(shí)別噴淋數(shù)據(jù)。

（3）編程：編程過(guò)程中包含“DetailArc”識(shí)別、“DetailLine”識(shí)別、設(shè)置噴淋標(biāo)高、設(shè)置尺寸大小、設(shè)置噴淋系統(tǒng)、添加噴頭、智能添加三通、四通等一系列操作。要實(shí)現(xiàn)這些操作，依賴(lài)于開(kāi)發(fā)人員對(duì)Revit和噴淋系統(tǒng)的理解，結(jié)合計(jì)算機(jī)算法進(jìn)行編程。

4 噴淋系統(tǒng)自動(dòng)建模方法實(shí)現(xiàn)

（1）新建項(xiàng)目：在Visual Studio左上角“文件”菜單欄中選擇“新建”→“項(xiàng)目”，彈出“新建項(xiàng)目”窗口；依次展開(kāi)并選擇“已安裝→模板→Visual C#”，在右邊框架中選擇“類(lèi)庫(kù)”，設(shè)置名稱(chēng)及地址后單擊“確定”。

（2）添加引用：在解決方案資源管理器中，在“引用”處右鍵→添加引用，在 Revit的安裝文件夾中選擇“RevitAPI.dll”和“RevitAPIUI.dll”（默認(rèn)安裝路徑為C：Program FilesAutodeskRevit 2016），其中注意將RevitAPI.dll和RevitAPIUI.dll的“復(fù)制本地”屬性設(shè)置為false。

（3）編寫(xiě)程序：核心代碼如表1所示。

（4）編譯：點(diǎn)擊“啟動(dòng)”按鈕生成dll文件。

（5）AddinManager調(diào)試：使用Add-inManger進(jìn)行調(diào)試，加載編譯生成的dll文件，點(diǎn)擊“Run”即可使用命令。

5 項(xiàng)目應(yīng)用

將研發(fā)的成果應(yīng)用于項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)踐，在一個(gè)商業(yè)綜合體項(xiàng)目中，其辦公區(qū)域地下室有2層，面積約為2.48萬(wàn)m2，地上有23層，除去標(biāo)準(zhǔn)層面積約為8.36萬(wàn)m2。其中噴淋系統(tǒng)的構(gòu)件在Revit中統(tǒng)計(jì)多達(dá)6.4萬(wàn)個(gè)，如果手動(dòng)繪制噴淋系統(tǒng)將要花費(fèi)大量的時(shí)間。然而利用噴淋系統(tǒng)自動(dòng)建模方法僅需要二天，如果用多臺(tái)電腦同時(shí)工作的話時(shí)間會(huì)更短。

可見(jiàn)，噴淋系統(tǒng)自動(dòng)建模方法即能夠不改變?cè)O(shè)計(jì)師的工作習(xí)慣，又能快速的繪制噴淋系統(tǒng)的BIM模型，有效減少90%以上的建模工作量，大大提高了工作效率。

6 噴淋系統(tǒng)自動(dòng)建模的優(yōu)點(diǎn)

噴淋系統(tǒng)自動(dòng)建模的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：

（1）操作簡(jiǎn)便：設(shè)計(jì)師按照傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)方法，完成CAD圖紙后，僅需對(duì)CAD圖紙進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，即可快速得到噴淋系統(tǒng)的BIM模型。

（2）工作效率高：按人工手動(dòng)繪制噴淋系統(tǒng)需要一周的工作量來(lái)算，通過(guò)本文的方法，軟件只需要半天的時(shí)間就可以生成基礎(chǔ)模型，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，總用時(shí)不超過(guò)一天，工作效率顯著提高。

（3）通用性強(qiáng)：只需要對(duì)原CAD圖紙進(jìn)行簡(jiǎn)單處理，就能快速生成模型，而且適用于不同的項(xiàng)目，對(duì)BIM技術(shù)在噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的推廣及應(yīng)用具有重要意義。

（4）快速出清單：利用Revit的明細(xì)表功能，可以快速統(tǒng)計(jì)管件數(shù)量、管道長(zhǎng)度、噴頭數(shù)量等，為方案的調(diào)整及優(yōu)化提供參考。

7 結(jié)論

本文對(duì)噴淋系統(tǒng)在BIM設(shè)計(jì)過(guò)程中的難點(diǎn)進(jìn)行分析及歸納，探討了噴淋系統(tǒng)自動(dòng)建模的可行性，并結(jié)合二次開(kāi)發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了“自動(dòng)生噴淋”軟件。該軟件具有操作簡(jiǎn)便、工作效率高、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)，并通過(guò)工程實(shí)踐證實(shí)噴淋系統(tǒng)自動(dòng)建模能夠有效減少設(shè)計(jì)工作量，節(jié)省時(shí)間和成本，能夠?yàn)锽IM在噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用提供參與及借鑒。

[1《]自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50084-2017）[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2017.

[2]薛寶順.在Revit中創(chuàng)建噴淋系統(tǒng)模型的方法及技巧[J].山西科技，2015（5）：120～122.