基于Revit的BIM正向設(shè)計中機(jī)電運(yùn)用分析

（中建中原建筑設(shè)計院有限公司，河南鄭州 450000）

1 BIM技術(shù)的優(yōu)點

1.1 模擬性

利用BIM技術(shù)的模擬性特征，可以開展住宅建筑三維模擬設(shè)計，可以模擬建筑設(shè)施施工成本信息，及時處理各種緊急文件，使制定的建筑設(shè)計方案更加科學(xué)有效。精確的BIM模型，可得到精確的可視化效果，能夠提前反映項目建成狀態(tài)。使信息的表達(dá)更直觀、形象，便于非專業(yè)人士理解建筑物設(shè)計，有助于更好溝通、討論與決策。

1.2 優(yōu)化性

設(shè)計、施工、運(yùn)營的過程是一個不斷優(yōu)化的過程，BIM是設(shè)計優(yōu)化的必要非充分條件。通過模型與圖紙的對比、模型碰撞檢查等方式，在項目初期優(yōu)化圖紙的完整性、質(zhì)量，提高工作效率。

（1）施工圖紙的優(yōu)化：設(shè)計人員無法發(fā)現(xiàn)空間上存在的問題，建模后可以清晰發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在問題。

（2）凈高的優(yōu)化：碰撞位置通過管道上翻、下翻處理，在保證管道施工安裝可行的情況下，與現(xiàn)場土建專業(yè)精密配合，達(dá)到最優(yōu)凈高。

（3）管線優(yōu)化：依據(jù)設(shè)計原則、施工原則，在原設(shè)計管線排布的基礎(chǔ)上，進(jìn)行管線綜合布設(shè)，合理分布空間，減少管線交叉。

1.3 出圖性

通過對建筑物進(jìn)行可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化后，方便施工現(xiàn)場利用BIM成果，依據(jù)管線綜合排布模型導(dǎo)出安裝圖紙，出具可以用于指導(dǎo)現(xiàn)場安裝的圖紙。例如，預(yù)留洞圖環(huán)節(jié)，精準(zhǔn)的定位可避免管線安裝過程中對墻體造成二次破壞，提高安裝速度，降低施工成本。

2 BIM正向設(shè)計概述

BIM正向設(shè)計指設(shè)計人員根據(jù)設(shè)想的空間建筑，構(gòu)建可視化的三維模型，利用BIM技術(shù)的可視化特點直觀反映最終成型的建筑結(jié)果，實現(xiàn)對設(shè)計方案的修正優(yōu)化。同時還能實現(xiàn)各個專業(yè)的協(xié)調(diào)溝通，實現(xiàn)二維圖紙向Revit正向設(shè)計出圖轉(zhuǎn)變。BIM正向設(shè)計中各個專業(yè)間的信息交流較為頻繁，信息量龐大，利用其三維可視化的特點，使各個專業(yè)間的協(xié)調(diào)溝通更順利，且可確保交流信息的準(zhǔn)確和完整，BIM正向設(shè)計對于提升工程整體質(zhì)量具有重要的意義。

3 BIM正向設(shè)計機(jī)電方面的運(yùn)用

3.1 設(shè)計流程

在項目準(zhǔn)備階段，首先，必須制定完善的BIM實施計劃，建設(shè)適應(yīng)項目數(shù)據(jù)管理的環(huán)境。其次，在初步設(shè)計時，應(yīng)進(jìn)行建筑基礎(chǔ)建模，在審核后向結(jié)構(gòu)和機(jī)電專業(yè)提資，各個專業(yè)在進(jìn)行部署、管理時應(yīng)互相協(xié)調(diào)配合，分專業(yè)進(jìn)行模型的深化設(shè)計。專業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計、實時碰撞檢查，有利于發(fā)現(xiàn)各自的缺點并及時改正，專業(yè)間在后期需要互相提資、碰撞檢查、模型深化設(shè)計，最后各個專業(yè)應(yīng)對視圖進(jìn)行深化設(shè)計，標(biāo)注尺寸與文字，在審核通過后將圖紙和模型導(dǎo)出。最后，施工圖的設(shè)計時，在布圖與視圖管理基礎(chǔ)上，應(yīng)分專業(yè)進(jìn)行模型深化設(shè)計、協(xié)同實施、多次碰撞檢查等工作，再進(jìn)行施工圖的深化設(shè)計、尺寸標(biāo)準(zhǔn)等詳細(xì)設(shè)計工作，對幾何信息進(jìn)行不斷完善，嚴(yán)格審核，最后出圖和模型導(dǎo)出交付。

3.2 模型繪制

3.2.1 建模過程項目樣板設(shè)置

在開始項目之前，機(jī)電各專業(yè)應(yīng)溝通使用統(tǒng)一的項目樣板，便于后期各專業(yè)模型的整合、團(tuán)隊之間模型的通用性，可減少工作量，降低出現(xiàn)錯誤的概率，提高工作效率。項目樣板通用于各個項目，可根據(jù)每個項目的特點再豐富項目樣板，創(chuàng)建適合自身的項目樣板。一般的項目樣板包括系統(tǒng)類型、管材、布管設(shè)置、過濾器等。

（1）系統(tǒng)類型。

以管道系統(tǒng)為例，REVIT默認(rèn)系統(tǒng)分類有“衛(wèi)生設(shè)備”“家用冷水”“家用熱水”“循環(huán)回水”“循環(huán)供水”等。給排水專業(yè)可分為給水、排水、消防、噴淋等。給水可分為市政給水、加壓給水，排水包括污水、廢水、雨水等，需要根據(jù)具體項目需求，創(chuàng)建新的管道系統(tǒng)。

（2）管材及布管設(shè)置。

根據(jù)不同管道系統(tǒng)設(shè)置不同的管材，包括PPR、鋼塑復(fù)合管、PVC、內(nèi)外壁鍍鋅鋼管、無縫鋼管、聚乙烯等，根據(jù)管材設(shè)置相應(yīng)的管件連接方式，包括承插、卡壓、卡箍、絲扣、溝槽、電熔連接等。

（3）過濾器。

根據(jù)系統(tǒng)類型設(shè)置過濾器，利用過濾器可以設(shè)置不同顏色區(qū)分不同的系統(tǒng)，可對眾多不同的圖元類型逐一進(jìn)行識別過濾，畫圖過程中，隱藏不需要的圖元，避免出現(xiàn)錯誤。

3.3 交付內(nèi)容

3.3.1 圖紙

在Revit中導(dǎo)出的二維圖紙包括水暖電、管綜平面圖、復(fù)雜節(jié)點剖面圖、三維圖、預(yù)留洞圖紙等。選擇出圖比例為1∶100、1∶150，剖面和局部節(jié)點比例為1∶50。平面圖標(biāo)注的內(nèi)容為各類管線的平面定位、管線類型、尺寸、標(biāo)高等信息。Revit出具的二維圖紙包含大量信息，可以顯示機(jī)電管線平面定位，還包括空間標(biāo)高信息、各類管件信息，相較傳統(tǒng)二維圖紙，更有助于指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

3.3.2 凈高分析報告

在進(jìn)行管線綜合排布后，進(jìn)行整體的管線凈高分析。在Revit中進(jìn)行設(shè)計建模時，對管線密集區(qū)域、空間狹小區(qū)域、凈高要求高的區(qū)域進(jìn)行管線排布建模時，可以直觀發(fā)現(xiàn)凈空問題，并及時進(jìn)行調(diào)整，避免施工后期變更、出現(xiàn)返工等問題。

4 未來發(fā)展建議

BIM正向設(shè)計目前只被應(yīng)用在重要、復(fù)雜的工程中，在國內(nèi)的應(yīng)用并不廣泛，其推廣受到了較大限制，主要由于BIM正向設(shè)計的效率低于傳統(tǒng)CAD設(shè)計，設(shè)計單位應(yīng)加強(qiáng)正向設(shè)計改進(jìn)優(yōu)化，促進(jìn)該設(shè)計技術(shù)的推廣應(yīng)用，真正發(fā)揮該設(shè)計技術(shù)的價值。

4.1 建立戶型素材庫

利用BIM技術(shù)開展建筑三維模型建設(shè)，還處于初步發(fā)展和不斷探索的階段，為確保BIM正向設(shè)計出圖的質(zhì)量，且在滿足設(shè)計精細(xì)化要求的前提下提升出圖的效率，應(yīng)利用BIM軟件中族庫可重復(fù)利用的特征，完善軟件內(nèi)族庫，建立開發(fā)商主力戶型素材族庫。

要求所有戶型均有可控制的參數(shù)，便于后期根據(jù)指標(biāo)完成住宅開間、加深等調(diào)整，對于標(biāo)準(zhǔn)化的戶型庫應(yīng)重復(fù)審核、三維協(xié)同，確保BIM正向設(shè)計的出圖效率、準(zhǔn)確性。

4.2 提高設(shè)計人員的素養(yǎng)

BIM正向設(shè)計的主體是設(shè)計人員，設(shè)計人員專業(yè)能力、素質(zhì)高低將直接關(guān)系BIM技術(shù)的使用效果。該技術(shù)為較新型的軟件技術(shù)，輔助設(shè)計師完成設(shè)計，因此，為了充分發(fā)揮BIM正向設(shè)計準(zhǔn)確性和效率高的優(yōu)勢，需要設(shè)計人員具備較好的專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)能力，更好地掌握BIM技術(shù)核心和關(guān)鍵應(yīng)用點，再利用該技術(shù)為房地產(chǎn)開發(fā)商提供服務(wù)。

4.3 構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化正向設(shè)計體系

現(xiàn)階段，在建筑領(lǐng)域應(yīng)用BIM技術(shù)開展設(shè)計施工得到了人們的認(rèn)可，隨著BIM應(yīng)用水平的提高，技術(shù)不斷發(fā)展完善，國家頒布了較多技術(shù)交付的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)應(yīng)用指導(dǎo)建議。為更好地針對每一個建筑工程需求開展BIM正向設(shè)計，須不斷總結(jié)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的經(jīng)驗和成果，按照二維設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及施工規(guī)范的要求，構(gòu)建BIM三維標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計體系，制定BIM正向設(shè)計的服務(wù)方案，確保開發(fā)商可快速開發(fā)利用，提升工程設(shè)計的質(zhì)量和施工效率。

4.4 提升軟件之間的兼容性

BIM在設(shè)計、施工和運(yùn)行管理中的具體應(yīng)用，信息的傳遞均需要得到技術(shù)軟件的支持，若各個軟件之間兼容性差或不兼容會直接影響B(tài)IM技術(shù)作用的發(fā)揮，無法實現(xiàn)各個專業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計。因此，目前BIM正向設(shè)計的實施關(guān)鍵為須提高不同軟件之間的適用性、兼容性。

當(dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件生成的結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼筋信息與現(xiàn)有的施工圖模型，存在不適應(yīng)性，導(dǎo)入算量軟件后，梁體、墻體、柱體、板等構(gòu)件參數(shù)，均需要手工調(diào)整、輸入，增加了工作量，降低了工作效率，無法充分發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢。

應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件部分的細(xì)節(jié)，按照開發(fā)商要求植入結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化要求，提高BIM不同軟件間的適應(yīng)性、兼容性，便可解決上述問題，提高工作效率，發(fā)揮BIM正向設(shè)計的作用。

5 結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)的使用可提升整體建筑設(shè)計效果，減輕設(shè)計人員的工作量，承擔(dān)了主要繪制圖紙、自動化檢測的任務(wù)，使設(shè)計人員更加專注設(shè)計本身。

在住宅建筑設(shè)計中，采用BIM正向設(shè)計理論和方法，可實現(xiàn)對設(shè)計質(zhì)量的整體保護(hù)，提高了工作效率，提升工程的質(zhì)量。在實際應(yīng)用時，要求充分發(fā)揮BIM技術(shù)的協(xié)同優(yōu)勢、三維建模、可視化的特點，設(shè)計單位應(yīng)結(jié)合各開發(fā)商戶型標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建主力戶型素材族庫、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計體系，提升設(shè)計人員的專業(yè)素質(zhì)，提升軟件間的兼容性，充分發(fā)揮BIM正向設(shè)計在住宅建筑機(jī)電設(shè)計中的作用。