陳琳

摘 要：建筑給排水管道工程具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、涉及面較廣和與其他專(zhuān)業(yè)交叉點(diǎn)比較多的特點(diǎn)，常規(guī)的二維平面設(shè)計(jì)在其應(yīng)用過(guò)程中不夠直觀，因此三維仿真技術(shù)在管道工程中得到了很好的應(yīng)用。主要對(duì)三維仿真技術(shù)在管道工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：建筑給排水；管道施工；二維平面；三維仿真技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.141

在建筑工程不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上，人們對(duì)建筑給排水系統(tǒng)提出了更多的要求。本文主要在對(duì)常用三維仿真軟件進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，探討了建筑給排水管道施工的三維仿真軟件技術(shù)的選擇和應(yīng)用。

1 常用的三維仿真軟件分析

1.1 Maya軟件

該軟件是當(dāng)前三維動(dòng)畫(huà)領(lǐng)域中的佼佼者，其通過(guò)三維建模功能、動(dòng)畫(huà)制作功能、視覺(jué)特效功能和畫(huà)面渲染功能的完美結(jié)合，使構(gòu)建出的三維模型的材料質(zhì)感和光學(xué)效果較為逼真，同時(shí)還可以通過(guò)先進(jìn)的物理學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的仿真和模擬。

1.2 3Ds Max

該軟件也是由美國(guó)公司推出的在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用的三維仿真軟件，其在三維建模、光效控制、材質(zhì)選擇和末期制作等方面有著較為完善的功能，具有三維視圖直觀、操作界面簡(jiǎn)單、建模效率高且渲染效果優(yōu)良的特點(diǎn)。

1.3 Autodesk Revit MEP軟件

Autodesk Revit MEP軟件是一款依據(jù)建筑信息模型基本理念、面向管道工程和設(shè)備工程的三維仿真軟件。在其基礎(chǔ)上創(chuàng)建的三維仿真模型集合了建筑物的各類(lèi)設(shè)計(jì)參數(shù)，其建筑信息模型可以貫穿于整個(gè)建筑規(guī)劃、設(shè)施施工與營(yíng)運(yùn)管理過(guò)程，并且有效減少了各個(gè)配套設(shè)備專(zhuān)業(yè)之間的矛盾和沖突問(wèn)題，最終達(dá)到合理布置管道的目的。這也是目前我國(guó)應(yīng)用最為廣泛的建模軟件。

2 建筑給排水工程三維仿真軟件的選擇

2.1 管道碰撞問(wèn)題的產(chǎn)生及危害

建筑給排水工程的管道碰撞和交叉問(wèn)題主要是由于其在前期設(shè)計(jì)階段中的疏忽和多專(zhuān)業(yè)重疊造成的，其危害問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①管道交叉和碰撞問(wèn)題是建筑給排水系統(tǒng)中專(zhuān)業(yè)配套之間的矛盾集中點(diǎn)，特別是在可利用空間相對(duì)較小，但是各類(lèi)管道都需要在此集中經(jīng)過(guò)，專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào)與溝通不到位的情況下就會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工造成極大影響。②為了解決施工階段的管道碰撞和交叉問(wèn)題，實(shí)際情況中會(huì)采取管道提前轉(zhuǎn)彎或改變坡度等措施。該類(lèi)型的舉措雖然在一定程度上解決了管道碰撞和交叉問(wèn)題，但卻又改變了管道布置的基本形態(tài)，對(duì)室內(nèi)美觀和建筑空間造成了一定的影響。

2.2 管道碰撞處理的三維仿真軟件的選擇

我們?cè)趯?shí)際項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，通過(guò)幾款應(yīng)用軟件的實(shí)際操作，對(duì)比其優(yōu)勢(shì)，發(fā)現(xiàn)Autodesk Revit MEP是一款采用參數(shù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)構(gòu)建建筑信息模型，并對(duì)管道工程進(jìn)行優(yōu)化處理的三維仿真軟件。

3 建筑給排水工程三維仿真軟件的應(yīng)用

3.1 三維仿真模型的構(gòu)建

首先在采用Autodesk Revit MEP三維仿真軟件的基礎(chǔ)上創(chuàng)建出相應(yīng)的建筑給排水系統(tǒng)建筑信息模型的初始文件，并通過(guò)建筑給排水系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)置情況對(duì)建筑信息模型進(jìn)行完善和進(jìn)一步補(bǔ)充。

其次應(yīng)建立起工作集，建筑項(xiàng)目通常情況下是由多個(gè)專(zhuān)業(yè)共同組成的系統(tǒng)性工程，因此可以根據(jù)實(shí)際情況建立起工程需要的多個(gè)工作集，例如給排水、電氣設(shè)備、通風(fēng)空調(diào)等建筑模型建立起自己的工作集。

3.2 碰撞檢查

對(duì)于建筑給排水工程的管道碰撞檢查來(lái)說(shuō)，其主要是管道之間和結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)之間的梁柱碰撞檢查。首先，可以采用Autodesk Revit MEP三維仿真軟件，在建筑信息模型中分別導(dǎo)出排水管道和結(jié)構(gòu)梁柱的nwc格式文件，并將其添加到Navisworks軟件中。隨后在Navisworks軟件中將排水管道和結(jié)構(gòu)梁柱作為主要的碰撞檢查對(duì)象進(jìn)行管道碰撞的自動(dòng)檢查，并最終得出區(qū)域內(nèi)的管道碰撞數(shù)目。在其生成的碰撞檢查報(bào)告中，可以得出有效的碰撞點(diǎn)位置信息以及管道碰撞位置的三維圖像，最終可以根據(jù)以上信息返回到Autodesk Revit MEP軟件中對(duì)管道碰撞和檢查情況進(jìn)行修改處理。其實(shí)，在實(shí)際工程中，同一個(gè)平面內(nèi)一般都不止一個(gè)專(zhuān)業(yè)，給排水管道除了自己碰撞外，還會(huì)與線(xiàn)槽線(xiàn)管、風(fēng)管等碰撞，所以建模過(guò)程中一般都會(huì)將幾個(gè)專(zhuān)業(yè)綜合在一起進(jìn)行碰撞試驗(yàn)。某在建辦公、商務(wù)中心工程，地下室有生活給排水專(zhuān)業(yè)、消防水系統(tǒng)、防排煙專(zhuān)業(yè)、電氣專(zhuān)業(yè)等，還有各種管道、線(xiàn)槽、橋架、母線(xiàn)槽，風(fēng)管等錯(cuò)綜復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)施工前如果沒(méi)有進(jìn)行三維建模和碰撞試驗(yàn)，根本無(wú)法進(jìn)行施工。該工程的塔樓為辦公室，走廊公共區(qū)域管線(xiàn)也比較多，通過(guò)三維建模和碰撞試驗(yàn)，不僅令各專(zhuān)業(yè)施工能順利進(jìn)行，而且提高了觀感性，各種管線(xiàn)錯(cuò)落有致。更重要的是，通過(guò)三維建模和碰撞試驗(yàn)，能夠更好地控制管道的標(biāo)高，這對(duì)提高層間標(biāo)高至關(guān)重要，可以避免空間的浪費(fèi)，提高建筑物使用率，為業(yè)主帶來(lái)更高的收益。

3.3 管材用量統(tǒng)計(jì)

建筑信息模型建立的另一個(gè)重要目的就是對(duì)施工過(guò)程中的管材和附件用量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，這也是Autodesk Revit MEP三維仿真軟件的優(yōu)勢(shì)所在。其在對(duì)給排水管道的碰撞和交叉情況檢查完畢之后，通過(guò)對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行整改和處理，從而對(duì)整個(gè)建筑給排水系統(tǒng)中所使用的各類(lèi)管材、附件的數(shù)量進(jìn)行全面統(tǒng)計(jì)，大大提高了施工管理的工作效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)三維仿真軟件構(gòu)建建筑信息模型的三維仿真技術(shù)當(dāng)前在我國(guó)的一線(xiàn)城市應(yīng)用較多。目前，我國(guó)對(duì)于該種軟件和技術(shù)的應(yīng)用主要依靠國(guó)外引進(jìn)，其軟件設(shè)計(jì)規(guī)范和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)的國(guó)情存在不相符的情況，因此在對(duì)其進(jìn)行研究和應(yīng)用的過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)處理，從而更好地將其在國(guó)內(nèi)進(jìn)行推廣應(yīng)用，提高施工效率和建筑觀感度。

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〔編輯：王霞〕