张 琳

(山东华凌科技工程集团有限公司，山东 东营 257062)

0 引 言

给排水设计是建筑设计过程中的重点项目，在多元化建筑结构被陆续开发后，越来越多的受众群体对建筑设计提出了新的要求，包括舒适度方面要求、便利性方面要求等。这一趋势对建筑的开发与施工提出了挑战。为了满足受众群体的需求，建筑设计应更加精细化[1]。因此，本文将结合BIM技术的应用，以给排水设计环节为例，开展建筑设计的详细研究，希望通过此次的设计，实现设计成果与更多住户需求良好对接。

1 BIM技术在建筑给排水设计中的应用

1.1 基于BIM技术构建建筑给排水模型

为了满足给排水可视化设计需求，本研究引进BIM技术，采用构建建筑给排水模型的方式，对设计过程中的管道、管线、零部件进行加载与编辑设计。在此过程中，将给排水系统作为建模支撑，移动鼠标进行界面操作，以此种方式进行管道数量的修改，并点击“属性”操作对话框，进行给排水管线的属性修改与类型设计[2]。例如，指定某管道为消防管道、污水排放管道等。此操作的界面示意图如图1所示。

图1 给排水系统属性操作界面示意图

在图1所示的操作界面中，进行管线材质、长度、结构等相关参数的设置。通过设置模型的基本信息，进行对应模型几何属性的生成。在完成建模的基础操作后，集成信息实现对模型结构的构建[3]。在此基础上，对dwg文件与外部参照设计进行连接处理，将匹配后得到的参数值进行前端显示，并将显示后的结果导入MEP文件夹中进行存储，在后期建模时，可直接在检索区域进行指定信息的检索，以此为可视化三维设计提供数据支持。

在完成上述设计后，调用参数族中的给排水设备信息，点击界面中的可视化设备，按照上述操作步骤，对其进行属性调整，完成对属性的调整后，拖动给排水设备在操作界面中的位置，将其放置在指定区域内[4]。点击操作界面功能栏中的“常用”按键，点击下拉后找到“给排水管线设计”命令，点击后便可以使用手绘的方式进行管线绘制。在完成对其的绘制后，在已设置的存储管线属性类型操作界面中，直接选择管线类型，对应管线直径输入管道的标高，并根据设计需求绘制连接设备与附属构件。二维平面图中的管线在操作后被赋值了对应的标高，因此点击成图后便可以实现从二维图示向三维图示的转换[5]。对于绘制过程中，一些存在坡度的管线，可以点击“选项卡”，在参数选择的操作界面增设一个成图过程中的坡度值。按照此种方式，在建模过程中对风管、暖通类水管的参数信息进行宏观调控。完成管线参数的设置后，直接操作界面点击生成图像，即可实现对给排水三维模型的构建。

1.2 管线碰撞测试与管线综合

采用传统CAD出图方式对给排水进行设计时，只能够通过将图纸进行叠加的方式完成人工碰撞检测，这种检测方式需要消耗大量的人力物力，并且耗时较多，得出的测试结果精度也无法达到预期。因此，针对这一问题，在上述构建的建筑给排水模型的基础上，在Revit软件当中，结合程序，在计算机当中完成给排水管线的模拟施工，并完成对其防碰撞测试。将给水体系、污水体系、废水体系等多个管线体系模型导入到Revit软件当中。在软件当中完成对管线的三维绘制后，结合上述构建的模型，对模拟施工过程中出现的碰撞点进行标记，并完成第一轮的管线调整工作。在软件显示界面当中，通过手动控制调节的方式，找出各个管线之间碰撞产生的节点。针对大部分碰撞点，均可采用位置移动和标高数值更改的方式进行解决。完成对碰撞点的修正后，将修正过程中的解决方案进行汇总并记录，从而方便后续施工人员及时对施工图纸进行修改。管线碰撞测试的基本流程示意图如图2所示。

图2 管线碰撞测试的基本流程示意图

按照图2所示的流程完成对管线碰撞的测试后，利用Revit软件当中的碰撞检查功能对管线进行自动检查，并将存在的冲突问题生成报告。在对管线进行碰撞检测的同时，也可针对各个设备的机电管线进行碰撞检测，并通过调用函数的方式，对被检测的对象建立连立方程，并通过对连立方程的计算判断其是否有解。例如，在对某走道区域内的管线进行碰撞测试时，在其冲突报告当中随机选择一条报告，利用Revit软件自动以高亮显示的方式将该碰撞对象进行标记，从而实现对碰撞点的可视化展示。按照上述操作，完成对所有管线的碰撞测试后，在确保没有碰撞节点的前提条件下将各个管线汇总，生成最终的建筑给排水管线方案。

2 对比实验

按照本文上述设计思路，完成对建筑给排水设计方案的制定。为了验证上述设计思路的实际应用效果，选择以某建筑工程项目作为依托，针对该工程项目中的给排水结构按照本文思路对其进行设计。该工程项目当中包含多个建筑结构，分别为住宅、公共浴室、办公楼以及餐厅，是该区域当中的标志性建筑群之一。已知该工程项目的总建筑面积为4 586.25 m2，地面以上包括28层，地下包括2层。针对该空间庞大、功能复杂的超高层建筑进行给排水设计，从给水体系、污水体系、废水体系、中水体系和消火栓体系等5个体系对其进行给排水设计。为了确保实验的客观性，在应用本文设计思路和传统设计思路两种思路分别进行给排水设计时，将各类建筑物各分项工程给排水工程量占其所在建筑物的整个给排水工程量的比例设置为相同数值，见表1。

表1 各类建筑物分项工程给排水占比

在上述各类建筑物的分项工程的给排水工程量占比明确的基础上，分别按照本文设计思路和传统给排水设计思路对该建筑中的各个给排水体系进行设计，并按照相应的设计图纸完成施工，对比两种设计思路下各个给排水体系的碰撞点个数，并将结果记录下来，见表2。

表2 两种给排水设计思路实际应用效果对比表

从表2可以看出，按照本文设计思路设计的给排水管线在各个体系当中均没有出现碰撞点，而传统设计思路得出的给排水管线在各个体系当中均出现了数量不等的碰撞点。因此，上述实验证明本文提出的给排水设计方案能够保证各个给排水管线不发生碰撞，这进一步提高了给排水管线设计阶段和后续施工阶段的效率。

3 结束语

为了满足受众群体的需求，本文对建筑给排水展开了设计研究。此次设计从构建可视化模型与碰撞测试两个方面入手，完成测试后，选择传统方法作为设计的对照组，进行设计成果的检验，经检验，采用本文设计思路设计出的方案中碰撞的管线数量为0，证明本文所提出的给排水设计方法在应用中更加合理。