探討三維仿真技術在建筑給排水管道施工中的運用問題

董洪亮

（大慶高新物業管理有限公司）

摘 要：我國的科技發展給各種建設工程提供了新的上升空間，為了使建筑的結構更加合理，建筑工程在建設環節中，引用了很多新的技術，其中排水管道設計是建筑工程建設項目中的一個重要的基礎性項目，雖然排水管道設計十分重要，但是其內部結構極其復雜，這主要是由于排水管道設計涉及到的設計知識非常多，學科的交叉點也比較多。因此選擇設計技術是保證給排水管道質量的關鍵，而過去經常使用的二維平面設計已經難以滿足給排水管道的設計需要了，現代大部分工程項目設計工作中都選用新型的三維仿真技術，運用效果更好。

關鍵詞：建筑給排水；管道施工；三維仿真技術

建筑工程建設的效率是僅次于建設質量的重要事項，也是建筑工程建設的目標之一，為了保證工程建設項目的效率以及質量，設計人員必須要選擇最為先進科學的設計方式來進行工程設計，尤其是項目之中的給排水管道設計項目，在過去，給排水管道設計一般選擇二維的平面設計技術，但是在現代的給排水管道設計之中，二維的設計技術已經難以滿足給排水管道的設計現狀，而三維仿真技術被更多的給排水管道設計人員接受并用，同時達到了較好的施工效果，本文根據對于給排水管道的設計經驗，對三維仿真技術的應用情況進行分析。

1 常規的三維仿真軟件

1.1 Maya軟件

Maya軟件是三維仿真軟件中的一個重要軟件，一般被廣泛地應用在三維動畫領域，，主要借助三維建模功能、視覺特效功能、動畫制作功能以及渲染畫面功能來實現設計，可以使通過軟件建設的三維立體模型的光學效果以及材料質感更好，通過借助較為科學的物理學體系，是模擬與仿真的運動現象更好。

1.2 DsMax軟件

DsMax軟件是一款由美國研發的三維仿真軟件，這種軟件的使用范圍也相對比較廣泛，這款軟件的優勢之處在與能夠在末期制作、材質選擇、光效控制以及三維建模等方面具有較好的功能，這種軟件與其他的三維仿真軟件相比，其三維視圖效果比較廣泛，建模的效率相對比較高，更為重要的是它的操作界面直觀又簡單，能夠降低操作的難度，提升操作的效率，最為重要的是它的渲染效果相對比較優良。

1.3 AutodeskRevitMEP軟件

這款軟件是在我國的給排水管道設計中應用范圍相對廣泛的一款軟件，其基本運行理念是借助建筑的信息建模，來使管道設計更加合理。這種設計軟件需要獲取建筑設計對象的設計參數，根據設計信息進行模型建設，這種軟件可以在運營管理的階段以及規劃階段同時使用這種軟件，通過消減項目中的成套設備之間的沖突以及矛盾，來實現合理布置的目標。

2 給排水管道設計中的軟件應用

2.1 影響軟件選擇的因素

在應用三維仿真軟件來設計給排水管道時，首先需要了解影響設計的主要客觀性因素，建筑的給排水工程的一些客觀情況會影響到設計工作，另外，在前期的設計環節之中，如果設計人員存在疏忽以及其他不良情況，會使給排水管道出現交叉以及碰撞的情況，最為給排水設計的主要矛盾點，會導致設計人員能夠利用的空間比較小，當設計人員與施工人員之間的溝通出現問題，就會對給排水施工造成極大的影響。為了改變管道交叉以及碰撞的情況，一般設計人員會通過改變管道的坡度以及提前使管道彎曲等方法來改進，雖然這種方法可以加強管道的實用性，但是由于管道的基本布置形態被改變了，就會使建筑空間的額美觀度下降。

2.2 構建三維仿真模型

為了使給排水管道設計的更為規范化，借助軟件的實際使用經驗，發現AutodeskRevitMEP軟件更為適合管道設計，在采取這種軟件進行給排水管道設計時，設計人員首先需要構建三維仿真的模型，也就給排水管道建設三維仿真模型，首先需要借助模型的初始信息來對建模需要的信息以及數據進行補充。完成準備階段的補充信息工作之后，可以進行建設工作集的相關活動，這方面的工作并不是獨立的工作，在進行管道工程的同時，還需要建設其他與建筑功能相關工作子集，包括通風空調以及電氣設備等建筑模型，只有完善各個不同部分的工作集，才能保證包括給排水管道項目建設在內的整體項目建設達到好的施工質量。

2.3 檢查碰撞情況

對于管道之間的碰撞情況進行了解，有助于順利應用三維仿真軟件，碰撞檢查的對象包括管道之間的結構專業、設備管線以及梁柱。借助AutodeskRevitMEP軟件在信息模型之中，將結構梁柱中nwc格式的文件以及排水管道之中的同種格式的文件導出，再將其傳送至Navisworks軟件之中，在這個軟件中自動檢查結構梁柱以及給排水管道的碰撞情況，來獲得管道碰撞的具體位置信息，借助這些信息，來建設三維圖像，最后再將獲取的信息傳送回軟件之中，根據具體的情況來對碰撞情況進行檢查與處理。然而在實際的給排水管道之中，在同一個平面內，往往會出現很多不同的專業，除了給排水管道內部互相碰撞，還存在與風管、線槽線管碰撞的情況，因此在進行建模研究時，需要將不同的建筑管道專業綜合起來，共同進行碰撞試驗。

通過三維建模和碰撞試驗，施工前就可以排列好各種管線的位置和標高，不僅令各專業施工能順利進行，而且提高了觀感性，各種管線錯落有致，三維建模對于重力排水系統施工更加具有指導作用，我們利用三維建模和碰撞，將各種管道標高直觀顯示出來，能更好的預判排水管道的走向以及坡度是否合理，避免返工，提高施工效率和質量。

2.4 統計管材用量

進行三維仿真建模的一個重要目的就是為了準確地統計施工附件以及管材用量，而這種軟件可以精準地對用量實施統計。

其在對給排水管道的碰撞和交叉情況檢查完畢之后，經過對存在的問題進行整改和處理，從而對整個建筑給排水系統中所使用的各類管材的數量以及附件的數量進行全面統計，這大大提高了施工管理的工作效率，更能避免材料的浪費。

結束語

雖然三維仿真技術能夠幫助給排水工程施工提升施工的效率與質量，但是這種新型的仿真技術在我國應用的范圍比較狹隘，一般主要是在一線城市的給排水管道設計中會使用到這種三維仿真技術，但是相對地，在我國的中型城市甚至一些距離經濟中心比較偏于那的地區就難以使用這種技術了，另外，我國的在使用三維仿真技術時，一般都是從外國引進先進的技術以及軟件，然而這種引進方式雖然保證了先進性能，但是卻會出現與我國國情不相符的情況，導致排水管道設計施工難以有效進行下去，技術人員應當提升自主創新能力，使三維仿真技術能夠在我國被有效推廣。

參考文獻

[1]李斌，郭大力.淺談BIM技術對工程設計的全過程掌控——ArchiCAD在無錫鴻山遺址博物館項目中的應用[J].建筑技藝，2011（Z1）.

[2]郭軼，陳岱林，張雷，葉敏青.基于虛擬現實的三維園林景觀設計仿真系統[J].計算機仿真，2009（02）.

[3]趙艷霞，黎春松.AutoCAD繪圖系統的圖線自定義研究[J].河南工程學院學報（自然科學版），2008（03）.

[4]劉業炳，裴以軍，黃立鵬.AutodeskRevitMEP軟件在深圳證券營運中心工程中的應用[J].安裝，2010（12）.endprint