【摘 要】建筑给排水管道工程有三大特点，一是有着较强的结构复杂性，二是有着广泛的涉及面，三是有着与其他专业较多的交叉点。一般而言，在建筑给排水管道工程设计中，如果采用常规的二维平面设计，则不具备较强的直观性，尤其是随着建筑工程的增多，人们对给排水也提出了更高的标准，三维仿真技术也由此被选择并得到了较好的应用。
【关键词】建筑给排水；管道工程；三维仿真技术；应用
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。
三、三维仿真软件的选择
（一）关于管道碰撞问题
在建筑给排水管道工程中，管道碰撞问题是非常严重的。管道碰撞问题的危害之一在于在建筑给排水工程中，管道碰撞问题是专业配套之间的矛盾集中点。在现场施工中，常常会遇到没有较大的利用空间，然而仍需要集中铺设管道的情况，如果没有做到充分的专业协调，会严重影响现场施工。管道碰撞问题的危害之二在于在实际的施工中常常会通过管道提前转弯的方式来避免管道碰撞问题的出现，但是这种做法虽然对问题的解决起到了作用，却又造成了管道布置形态的改变，不仅削弱了室内美观度，而且也在一定程度上影响了建筑空间。
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（二）三维仿真软件的选择
通过给排水管道工程实践来看，将Maya软件、Autodesk Revit MEP 软件以及3Ds Max软件分别应用于给排水管道工程中，进行有效的优势对比，结果表明Autodesk Revit MEP软件除了可以实现对管道工程的优化处理外，在构建建筑信息模型的过程中，还可以采用参数驱动系统，在三款软件中的优势更为突出。
四、三维仿真软件的实际应用
（一）构建三维仿真模型
在给排水管道工程设计中已经决定采用 Autodesk Revit MEP 三维仿真软件，构建三维仿真模型首先需要创建建筑信息模型的初始文件，同时根据建筑给排水系统的设置情况，完善建筑信息模型[3]。构建三维仿真模型其次是建立工作集，鉴于建筑项目是一项系统性工程，涉及专业多，因此在工作集的建立环节可在充分了解建筑工程实际情况的前提下，进行多个工作集的建立。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[4]。
（二）解决管道碰撞问题
解决管道碰撞问题，最重要的做好管道碰撞检查，即做好管道之间和结构专业之间的梁柱碰撞检查。在建筑信息模型中，Autodesk Revit MEP 三维仿真软件能够导出给排水管道、结构梁柱的 nwc 格式文件，在分列出之后，将两种格式的文件加到 Navisworks 软件中。然后，在 Navisworks 软件中，把给排水管道和结构梁柱作为碰撞检查对象，并可实现管道碰撞自动检查，得出区域内管道碰撞的数量。
在生成碰撞检查报告过程中，碰撞点位置信息、管道碰撞位置三维图像等均在检查报告中，并可按照报告中信息返到 Autodesk Revit MEP 软件中，从而修改处理管道碰撞。在工程中，同一个平面内通常涉及不止一个专业，涉及多个专业，给排水管道除了自身的碰撞之外，与线槽线管、风管等均会发生不小的碰撞。因此，在建模过程中。通常都会选择数个专业进行综合碰撞试验[5]。
比如某商务中心工程，楼宇地下室存在着生活给排水专业、消防水系统、防排烟系统等各种系统，同时还有各种管道、线槽、桥架、母线槽，风管等，在施工现场，如果不进行三维建模和碰撞试验，则施工难度无疑会加大。通过三维建模以及碰撞试验，提高了施工观感性，也能梳理各种线路、设备和资源等，从而保证施工的顺利进行。
（三）统计管材用量
Autodesk Revit MEP 三维仿真软件有别于其他两种三维仿真设计软件的优势还在于能够统计施工中的管材用量，而这项功能也是构建建筑信息模型的目的之一。在做好给排水管道碰撞检查后，必须及时解决存在的问题，在这之后应用Autodesk Revit MEP 三维仿真软件全面统计施工中的管材及附件用量，从而实现施工管理的优化。
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]王希鹏. 三维仿真技术在建筑给排水管道工程中的应用研究[D].青岛理工大学,2013.
[2]邵光华,高爱丽,谭晓慧,王希鹏,苗群. BIM技术在某建筑实例排水管道设计中的应用[J]. 青岛理工大学学报,2015,01:90-95.
[3]陈琳. 探讨三维仿真技术在建筑给排水管道施工中的运用问题[J]. 科技与创新,2015,10:141+144.
[4]黄有生. 图形化管网水力计算及三维仿真系统设计与实现[D].中国科学院大学（工程管理与信息技术学院）,2015.
[5]王贵民. 建筑工程中同层给排水的技术形式及在施工中的应用[J]. 中华建设,2013,10:140-141.
论文作者:朱暹武
论文发表刊物:《低碳地产》2016年12期
论文发表时间:2016/10/25
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