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摘要：随着科技快速发展，BIM作为一种新的工程数字化设计方式，越来越受到设计师的认可。本文根据工程案例，对BIM技术在给排水设计中的应用进行探讨，供同行借鉴参考。
关键词：建筑工程；给排水设计；BIM技术
一、BlM技术概述
BIM也就是建筑信息模型，建筑给排水设计在此信息模型进行虚拟现实设计、房屋检测以及管网控制等，通过BIM可以更好的提高设计的效率和质量，因此BIM技术的应用也越来越广泛。在建筑工程中各个专业设计、建筑的建造以及管理中BIM技术可以更好的将所要表现的内容数字化。而在信息数据中，数据也不单单表示的是建筑的信息，同时也可以将信息通过信息之间的联系建立起一个模型，并且还是可以进行互动的信息模型。建筑的工程设计到施工，所有的建筑信息都会在模型中进行存储，每个不同的项目之间的参数也都存在着一定的联系，从而更好的方便建筑工程的施工。
二、工程概况
某建筑项目由超高层塔楼、裙房和地下室组成，是集办公、娱乐、商业为一体综合体建筑，总用地面积34612m2。该项目的地下室及设备层各个专业系统较为复杂，传统的制图难以满足项目需求。因此，采用Revit软件实现BIM技术，让管线综合及管线碰撞问题得到有效解决，提高了设计效率。
三、BIM在建筑给排水设计中的实践
本项目将BIM技术的应用于项目的各个环节，包括：绿色建筑性能分析；复杂楼梯、坡道、建筑屋顶造型、裙楼析架等建筑专业难点；结构荷载辅助计算；风道模拟实验；消防疏散模拟；管线碰撞检测等等，一切过程实现都运行与本项目BIM模型之上。下面就建筑给排水模型的应用实例进行阐述。
（一）项目创建
由于项目体量巨大且考虑到每个工程师的电脑能流畅运行Y'PVlt软件，本项目文创建时将整个建筑物拆分为地下室模型、裙楼模型、酒店塔楼模型、办公塔楼模型四个主体。中心文件的创建，按专业分为建筑中心文件、结构中心文件、设备MEP中心文件。以上3个中心文件模型放置于同一个服务器上，各专业工程师将中心文件另存为本地文件，工程师在设备MEP本地文件中链接服务器上建筑、结构中心文件，通过重新载入链接史新建筑、结构模型。设备MEP中心文件则按专业分为给排水工作集、电气工作集、暖通空调工作集，当其中一个专业修改模型时，通过“与中心文件同步”“放弃工作集权限”等功能，以灵活的协调好设备MEP中各专业的模型，设备工程师只需要编辑本地模型文件就可实现设备协同设计而小影响建筑、结构模型。
（二）给排水系统模型创建
1.利用视图调整模型
准备工作完成后，先链接建筑模型并使用建筑模型中的轴网、标高平面，在revit软件左下方为项目浏览器，在视图一栏有平面视图和三维视图，复制要建立模型的平面视图，将dwg文件通过插入选项卡中导入CAD的方式进行加载，将给排水CAD平面图直接显示于MEP项目文件的平面视图中作为参考，这样更加直观的运用二维和三维的相互衔接。在平面视图中进行管道的绘制，在系统选项卡中的管线中，将已加载的管道类型中选择所需管道类型，选择管径，输入标高，拖动鼠标绘制管段，连接设备。平面视图中绘制的管道设备等因为在二维定位的同时赋予了标高参数，因此具备了三维的属性，在三维的视图中可以从不同的角度直观的显示其空间位置。需要绘制有坡度的管道时，在左侧属性选项中启用坡度，输入坡度值，即可绘制有坡度的管道。给排水的立管可以通过创建剖面进行绘制，与已经绘制的横管进行连接，再于平面视图中调整立管的位置。反复利用平面视图、三维视图、剖面等不同视图切换，调整模型中各系统管线的空间关系。
2.运用族建立模型
族，是revit平台上实现参数化的元件，任何一个管道、一个设备、一堵墙乃至出图的图框，都是“族”。在创建给排水系统模型之前，系统所需的管件、配件和设备可以从构建族库中载入并编辑，通过基本设置为BIM模型的基本设计信息。模型建立采用实体化设计，每一个族，都要赋予相应的属性信息，包括类型名称、材质、型号、制造商等属性信息，这是建立模型的关键步骤之一，因为BIM模型不仅可以记录给排水系统的空问结构、构件和设备的几何信息，“族”中还包括详细的材料性能和属性信息，利用这些信息，软件可以自动统计生成设备材料列表。
举个例子：本项目地下车库自动喷水灭火选用了自动旋转型喷头，在revitt平台上并没有提供此喷头的族，此时工程师需要使用软件自带“族编辑器”创建自动旋转型喷头构建族：选择族模板一设置族类别和族参数一创建实体一设置可见性一添加族连接件。创建后载入族即可创建自动旋转喷头喷淋系统。
3.工作集与过滤器
在Revit平台创建模型时，最灵活调整观察模型方式是利用图形的可见性，其中主要运用工作集与过滤器。
工作集不仅应用与协同设计，还能应用与模型可见性的编辑。本项目由于设计系统数量体量巨大，因此每个工程师都按系统需求建立了若干个个工作集，便于通过控制工作集的可见性来控制模型系统可见性，一般情况下，仅需每个工程师建立一个本专业的工作集即可。在绘制本给排水系统时，在跟电气、暖通专业初步定好管线位置的前提下，可以隐藏电气、暖通工作集，这样视图清晰且软件运行速度更快。
给水系统、排水系统、雨水系统、消火栓系统和喷淋系统设置为不同的管道系统，Revit默认与不同管道系统连接的管道附件或设备将赋予该管道系统的属性，在过滤器中可以将不同的管道系统可以设置为不同的线型、颜色等属性。此处的过滤器类似与CAD中的图层管理器，可以控制系统管道的线性、颜色、可见性等，工作集对应于工程师，过滤器对应于系统模型的每个族构建，满足过滤器条件的模型会显示同样的效果，方便后期管线综合检查调整。
4.管线综合与碰撞检测
在Revit平台上，将给排水、电气和暖通模型置于同一的设计环境中，通过平面视图和三维视图的切换观察，可清晰的看见碰撞点，在三维视图中手动查找明显的管线之间的碰撞以及管线与结构建筑专业的碰撞，初步解决显然易见的大碰撞。一般碰撞可以通过移动管线位置和调整标高来解决。Revit本身有自带的“碰撞检查”功能，然而由于Revit平台对硬件的要求过高，并且本项目系统模型数量多体量大，用Revit本身查找碰撞是个难以完成的任务，因此我们在工作中使用Navisworks平台进行碰撞检查，来进行硬碰撞（物理意义上的碰撞）或软碰撞（安装、检修、使用空间校核）的检测，Navisworks对计算机硬件要求不高，所有专业模型整合后可以快速的浏览模型，极大的提高了工作效率。各专业将模型转成nwc文件模式，运用Navisworks平台进行碰撞检查最终生成碰撞报告。通过BIM三维管道设备模型，发现并检测出设计冲突，然后反馈给排水设计人员，及时进行调整和修改。
四、基于Revit MEP环境下BIM应用设计的问题与总结
（一）提高设计人员主动性
由于BIM设计与二维绘图思维习惯的不同，在普及时也会遇到一定的困难，需要避免新的建模与设计方法在普及期损失效率。在设计过程中用户的主动性相较二维稍嫌不够，因为大部分工程师都是从二维转到三维来设计的，例如管道的连接，二维的设计理念是设计师根据自己的经验来完成，设计师可采用直角连接，450斜三通等方式连接，而在Revit里面只能通过软件自动默认的连接方式，如用户需要改变连接方式，便需要在剖面中手动调节，给用户造成了极大的麻烦。
（二）族库完善与本土化
由于国内外对设计内容的要求不同造成软件设计功能的差异，所以在应用BIM时应注意提前实现其本土化。族库尚待完善目前Revit自带了族库，设计过程中会发现自带的族无法满足设计需要，例如，不同系统类型的管道采用不同材质的管材，从而使用不同的连接方式，但是在设计中很难实现，Revit族并没有提供分门别类的可供工程师选择的管道类型，而许多阀门，设备等族可选择的也较少。建议国内设备厂家可以根据自身产品制作相应的族构建，希望通过这些应用的积累，可以逐步完善推进BIM技术的本土化。
参考文献：
[1] 邵光华.BIM技术在建筑设计中的应用研究[D].青岛理工大学，2014.
[2] 赵吉.探究BIM在建筑给排水工程设计中的应用[J].中华民居（下旬刊），2013，09：102-103.
论文作者:季节
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/21
标签：模型论文; 视图论文; 建筑论文; 管道论文; 系统论文; 给排水论文; 设备论文; 《基层建设》2017年第22期论文;