摘要：建筑给排水管道工程具有结构复杂且涉及面较广与其他专业交叉点比较多的特点，常规的二维平面设计在其应用过程中不够直观，由此三维仿真技术在管道工程施工中得到了很好的运用，本文主要对此运用进行分析。
关键词：建筑给排水；管道施工；二维平面；三维仿真技术
建筑工程是一项系统性工程，尤其是以建筑给排水管道工程最具代表性。广泛的涉及面、复杂的结构性以及与其他专业较多的交叉点，这是建筑给排水管道工程的三大特点，随着建筑工程项目的增多，建筑给排水系统管道种类也变得更加多样性，人们给建筑给排水系统也提出了新的标准，这就需要进一步强化建筑给排水管道工程设计，从而为工程质量打下基础。而在建筑给排水工程设计中，三维仿真技术的应用在很大程度上解决了常规二维平面设计直观性不强的问题，取得了较好的应用效果。
一、三维仿真软件介绍
当前，在建筑给排水管道工程设计中，较为常用的三维仿真技术软件一共有三种，分别是Maya软件、Autodesk Revit MEP 软件以及3Ds Max软件，以下将对这三种软件做具体介绍。
（一）Maya 软件
在三维动画设计领域中，具有显著优势的软件当属Maya 软件了。在功能上，Maya 软件不仅有基础的三维建模和动画制作功能，更实现了视觉特效、画面渲染功能的完美结合[1]。从实际应用来看，通过Maya 软件构建出的三维模型，除了有着十分逼真的材料质感外，更有着十分强的光学效果。除此之外，Maya 软件还能够借助对物理学体系的有效运用，进行运动现象模拟，同样有着十分显著的仿真效果。
（二）Autodesk Revit MEP 软件
在三维仿真软件中，Autodesk Revit MEP 软件是依据建筑信息模型基本理念、面向管道工程和设备工程的[2]。在建模软件中，Autodesk Revit MEP 软件有着非常广泛的应用。在设计中应用Autodesk Revit MEP 软件创建的建筑信息模型，在整个建筑过程中都十分适用，这是由于该模型具备建筑物的各类设计参数，如此就很好地降低了建筑施工以及运营管理中配套设备专业冲突的发生率，有利于设计目标的完成，实现给排水管道的科学布置。
（三）3Ds Max软件
3Ds Max软件有着较为完善的功能，除了能够进行三维建模外，还有着十分完善的末期制作功能，同时在光效控制以及材质选择上也具备明显的优势。整体而言，3Ds Max软件不仅有着清晰直观的三维视图，在设计中还有着比较强大的渲染效果，整体的操作界面也十分简单化，同时应用3Ds Max软件设计可达到较高的建模效率。
二、建筑给排水工程的三维仿真软件的选择
（一）管道碰撞问题的产生及危害
建筑给排水工程的管道碰撞和交叉问题主要是由于其在前期设计阶段中的疏忽和多专业重叠造成的，其危害问题主要表现在以下几个方面：
首先，管道交叉和碰撞问题是建筑给排水系统中专业配套之间的矛盾集中点，特别是在可利用空间相对较小，但是各类管道都需要在此集中经过的情况下，专业协调与沟通不详细到位的情况下就会对现场施工造成极大影响。
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其次，为了能够对施工阶段的管道碰撞和交叉问题进行解决，实际情况中会采取管道的提前转弯或者是改变坡度等措施，该类型的举措虽然对管道碰撞以及交叉问题作出了解决，但是却改变了管道布置的基本形态，对室内美观以及建筑空间造成了一定的影响，在建筑空间利用率要求如此之高的今天，这是不能被接受的。
（二）管道碰撞问题处理的三维仿真软件选择
我们在实际项目建设过程中，通过几款应用软件的实际操作，优势对比和研究，发现AutodeskRevitMEP是一款采用参数驱动系统来进行建筑信息模型构建，并对管道工程进行优化处理的三维仿真软件。
三、建筑给排水工程三维仿真软件的应用
（一）三维仿真模型的构建首先在采用Autodesk Revit MEP，采用这个软件之后，首先建立起一个比较系统的给排水管道的管网工程的三维设计图。然后，再逐次的检查管网设计的的矛盾与问题。其次，应该建立起来比较系统的工作集，一般来讲这样的工作集的主要作用就是记录每一个问题，然后再利用软件技术一点一点的解决问题尤其是管道铺设问题的解决，这个工作集的作用还是比较大的。例如给排水、电气设备、通风空调等建筑模型建立起自己的工作集。
（二）碰撞检查对于建筑给排水工程的管道碰撞检查来说，其主要是管道之间和结构专业之间的梁柱碰撞检查。首先来讲，每一个工程的管道的铺设都是一个重要的问题，目前来讲，给排水管道的铺设还是一个急需与三维仿真软件技术结合。主要的方法就是，首先，我们需要采用AutodeskRevit MEP三维仿真软件，建立起一个结构与梁柱的nwc格式文件，并将其添加到Navisworks软件中。
随后在Navisworks软件中将排水管道和结构柱梁的碰撞范围重点标记，在标记的范围呢检查碰撞单位的数目，统计出来，随后在一些重点区域最终解决问题。在统计出碰撞的数目以后，最终可以根据以上信息返回到Autodesk Revit MEP软件中对管道碰撞和检查情况进行修改处理[2]。
其实在实际的工程项目中，给排水管道的碰撞体不止一个，不仅仅是管道与管道之间的碰撞，有时候同一个位面内，会有不同专业的工程，所以，有时候不可避免就会与线槽线管、风管等碰撞，所以建模过程中一般都会将几个专业综合在一起进行碰撞试验。某在建办公、商务中心工程，地下室有生活给排水专业、消防水系统、防排烟专业、电气专业等，还有各种管道、线槽、桥架、母线槽，风管等错综复杂。所以在正式的现场施工之前没有一个完整细致的规划是绝对不可以的，一般来讲，如果想要这一个方面可以做的特别到位的话，就一定要使用三维仿真技术来进行一系列的工作，确定出一个比较完美的排水管网图纸，然后再进行施工。
（三）管材用量统计建筑信息模型建立的另一个重要目的就是对施工过程中的管材和附件用量进行统计，这也是Autodesk Revit MEP三维仿真软件的优势所在。其在对给排水管道的碰撞和交叉情况检查完毕之后，通过对存在的问题进行整改和处理，从而对整个建筑给排水系统中所使用的各类管材、附件的数量进行全面统计，大大提高了施工管理的工作效率。
（四）给排水管网一旦出现了漏洞，没有一个具体详细的管网设计图，那么排水问题将会愈演愈烈，因为管网交叉，管网碰撞，这些问题都是致命的，三维仿真技术用来设计管网，可以模拟真实进度的管网排水，可以及时的发现不足与漏洞，及时的进行修正。
四、结语
三维仿真技术的应用给排水管道工程的设计提供了极大的便利，但就当前三维仿真技术的应用现状来看，多引进国外的技术和软件，因此就出现了软件设计规范与我国国情不相匹配的问题，对此，在具体的应用中，应根据我国建筑给排水工程的实际情况对三维仿真技术做出必要的改进处理，从而促使其得到更加广泛的推广和应用，增强建筑观感度。文章对三维仿真技术在给排水管道工程中的具体应用进行了探讨，有一定的参考意义。
参考文献
[1]何关培.BIM在建筑业的位置、评价体系及可能应用[J].土木建筑工程信息技术，2015（2）.
[2]陈明.三维技术在建筑设备设计行业的应用[G]//工程设计与计算机技术――第十五届全国工程设计计算机应用学术会议论文集，2016,12(8):21-22.
论文作者:王林新
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/3
标签：给排水论文; 管道论文; 建筑论文; 软件论文; 仿真技术论文; 管网论文; 工程论文; 《基层建设》2017年第20期论文;