摘 要：給排水管道工程中管道碰撞與交叉問題是我國建筑給排水管道工程設(shè)計(jì)和施工中最為普遍的問題之一。通過使用三維仿真技術(shù)可以建立完整的排水管道系統(tǒng)信息三維模型，以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑給排水設(shè)計(jì)中不合理之處，在進(jìn)行實(shí)際施工作業(yè)之前排除隱患使得該工程能夠達(dá)到節(jié)約成本、提高效率和縮短工期的效果。本文將對三維仿真技術(shù)在建筑給排水管道工程中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)闡述，結(jié)合當(dāng)前管道設(shè)計(jì)和施工現(xiàn)狀分析三維仿真技術(shù)的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：三維仿真技術(shù)；建筑給排水管道；三維模型

1 前言

針對當(dāng)前社會(huì)發(fā)展趨勢，建筑給排水管道工程除了應(yīng)發(fā)揮自身本身能力之外還要對系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工及其相關(guān)專業(yè)、相關(guān)專業(yè)之間的配合發(fā)揮更大的作用。比如建筑給排水管道工程在施工過程中要考慮環(huán)保問題、節(jié)能問題、美觀問題和力求滿足“以人為本”的原則。但是目前給排水工程中極易出現(xiàn)管道交叉碰撞的問題，嚴(yán)重的影響了人們的正常生活。三維仿真技術(shù)就可以解決這一問題，通過創(chuàng)建三維數(shù)據(jù)模型，在模型中高效率的尋找問題所在，實(shí)時(shí)提供可靠數(shù)據(jù)支持，最大程度的避免工作人員浪費(fèi)大量時(shí)間和精力。

2 三維仿真技術(shù)的特征

近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展使得三維仿真技術(shù)擁有著與傳統(tǒng)二維平面設(shè)計(jì)不可比擬的優(yōu)勢。將項(xiàng)目整體和各個(gè)部分進(jìn)行三維模擬分析并對相關(guān)信息進(jìn)行集成已經(jīng)成為當(dāng)前工程設(shè)計(jì)的一種趨勢，即建筑信息模型（BIM）技術(shù)。三維模擬技術(shù)是指通過對建筑全部相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理化整合，通過相關(guān)專用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)信息分析，并把分析的數(shù)據(jù)信息建立在三維模型上的技術(shù)。隨著建筑參數(shù)的更新，三維模型隨之變動(dòng)，這樣就可以掌握整個(gè)工程的實(shí)時(shí)信息。BIM技術(shù)的應(yīng)用必須依靠專業(yè)的三維仿真軟件進(jìn)行模型建立和分析，例如3Ds Max、Maya、三維CAD等。通過不同工程的實(shí)際情況采用不同類型的分析軟件，才能更好的解決建筑給排水管道工程中交叉碰撞的問題。

3 管道交叉碰撞的危害

建筑內(nèi)部各專業(yè)管道數(shù)量和種類眾多，隨著建筑體積和形式的多樣性，給排水管道工程將會(huì)更加的復(fù)雜。各種管道集中在建筑內(nèi)部之后極易出現(xiàn)交叉碰撞的現(xiàn)象發(fā)生。管道交叉碰撞的危害主要有以下幾個(gè)方面：（1）建筑工程是由建筑、結(jié)構(gòu)、給排水等多個(gè)專業(yè)的合作產(chǎn)物，各個(gè)專業(yè)在建筑內(nèi)部極易產(chǎn)生矛盾，而給排水管道的交叉碰撞極有可能就是矛盾的集中點(diǎn)。特別是在空間狹小的部位中通過多個(gè)管道時(shí)，矛盾就會(huì)變大，嚴(yán)重影響設(shè)計(jì)工作的開展。（2）設(shè)計(jì)方案與現(xiàn)場施工不協(xié)調(diào)，設(shè)計(jì)方案中未出現(xiàn)給排水管道交叉碰撞問題，但實(shí)際施工過程中因施工圖與實(shí)際情況不符而改變設(shè)計(jì)方案，因此造成了成本的大量增加。（3）在實(shí)際工作中通常為解決管道交叉碰撞問題會(huì)對某些管道采取提前拐彎或改變管道坡度的做法，雖能解決問題但也使得原有設(shè)計(jì)發(fā)生變化，導(dǎo)致新的問題出現(xiàn)。

4 三維仿真技術(shù)構(gòu)造模型及其在建筑給排水管道中的應(yīng)用

4.1 三維仿真技術(shù)在給排水管道工作中的建模

針對建筑給排水管道工程中的問題可以使用Revit MEP軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)模型的建模。該軟件可以建立參數(shù)驅(qū)動(dòng)模型表現(xiàn)工程師的設(shè)計(jì)；協(xié)調(diào)各部門之間的關(guān)系減小錯(cuò)誤幾率；能夠有效分析節(jié)能設(shè)計(jì)和碰撞檢查；能夠及時(shí)更新項(xiàng)目數(shù)據(jù)降低設(shè)計(jì)失誤率。通過該軟件可以繪制給排水管道系統(tǒng)，軟件工具如圖1所示。

此外該軟件還可以設(shè)定構(gòu)件屬性，并且實(shí)時(shí)掌握不同方位的觀察角度，如圖2所示。

4.2 三維仿真技術(shù)在給排水工程中的應(yīng)用

（1）工程前期準(zhǔn)備工作。建筑給排水管道工程前期準(zhǔn)備工作主要包括信息模型初始階段的文件、工作集、導(dǎo)圖和定位環(huán)節(jié)等工作。工作人員通過三維仿真技術(shù)將建筑給排水管道的大量信息導(dǎo)入初始創(chuàng)建的模型之中，通過模型的建立可以對相關(guān)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確定位和進(jìn)行準(zhǔn)確性檢驗(yàn)。

（2）模型的創(chuàng)建。①工作人員將按照實(shí)際工程的要求通過BIM技術(shù)建立初始模型后將給排水工作平面和其他專業(yè)工作平面作對位處理，對管道類型、衛(wèi)生器具種類等進(jìn)行設(shè)置；②創(chuàng)建工作集：建筑項(xiàng)目是由多個(gè)專業(yè)共同參與的大工程，同時(shí)對多個(gè)專業(yè)建立模型費(fèi)時(shí)費(fèi)力。可以根據(jù)具體情況建立多個(gè)工作集來降低建立模型的難度；③導(dǎo)入CAD平面圖并設(shè)置軸線與標(biāo)高：將CAD平面圖導(dǎo)入BIM中，并對軸線及標(biāo)高進(jìn)行形影的設(shè)置，目的是為了強(qiáng)化三維模型的準(zhǔn)確性和可靠性。

（3）衛(wèi)生器具與給排水管道的安裝。建筑給排水管道設(shè)計(jì)中必然會(huì)遇到衛(wèi)生器具的安裝問題，衛(wèi)生器具的安裝必須嚴(yán)格按照與自身相對應(yīng)的管道參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，或者在預(yù)定之后進(jìn)行后期調(diào)試。尤其是排水立管安裝的時(shí)候一定要注意平面與立面等基礎(chǔ)點(diǎn)的位置。

（4）建筑給排水管線交叉碰撞的檢查。在對建筑給排水管道建立三維模型之后還要對其是否可能發(fā)生碰撞問題進(jìn)行檢查?？梢酝ㄟ^選定的軟件的自動(dòng)檢查功能，在確定信息整合和輸入完畢之后進(jìn)行更為細(xì)致的檢查，及時(shí)鎖定和糾正模型中的錯(cuò)誤。檢查之后軟件會(huì)自動(dòng)生成一份檢查報(bào)告，中間內(nèi)容包括碰撞問題的位置圖像和坐標(biāo)點(diǎn)等相關(guān)信息，能夠使工作人員一目了然，進(jìn)而優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

5 結(jié)束語

本文就三維仿真技術(shù)在建筑給排水管道工程中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的探討，闡明了在使用該技術(shù)之后的各種優(yōu)勢，尤其是在處理大型復(fù)雜的建筑給排水管道工程時(shí)，效果更加明顯。三維仿真技術(shù)可以細(xì)化檢驗(yàn)管道交叉碰撞的問題，極大程度的提升工作效率和降低成本投入。

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作者簡介：

姓名：李敏敏1983.08性別：女籍貫：臨沂市郯城縣學(xué)歷：本科畢業(yè)于蘇州科技學(xué)院現(xiàn)更名蘇州科技大學(xué)現(xiàn)有職稱：初級研究方向：給排水。