基于Bentley軟件的BIM技術(shù)在建筑給排水工程中的應(yīng)用

李文妤 朱繹霏 張文欣 趙晨光

（西華大學(xué)，四川 成都 610039）

1 前言

近年來，隨著國家經(jīng)濟(jì)與科技雙重發(fā)展，國內(nèi)城市高層建筑逐年增多，人們的生活水平日漸提高，對建筑配套設(shè)施的要求也趨于多功能化。為了使建筑給排水設(shè)計在傳統(tǒng)的二維設(shè)計上有所突破，專家們引入BIM三維建模技術(shù)，使設(shè)計模型更加直觀的表達(dá)，更好地實現(xiàn)信息共享及管理。

BIM（Building Information Modeling），即建筑信息模型，能夠?qū)⒐こ添椖吭谌芷谥懈鱾€不同階段的工程信息、過程和資源集成在一個模型中，方便被工程各參與方使用。BIM技術(shù)的應(yīng)用對于建筑給排水設(shè)計領(lǐng)域具有一定的特殊意義。

2 建筑給排水工程面臨的問題及BIM應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 建筑給排水設(shè)計理念及工程中存在的問題

建筑給排水技術(shù)是建筑工程中不可缺少的部分，因為建筑給排水的參與，人們的生活質(zhì)量得到明顯提升。但隨著科技的發(fā)展，人們對建筑的要求有所改變，傳統(tǒng)的建筑給排水技術(shù)面臨新的挑戰(zhàn)，因此，引入新知識，結(jié)合新技術(shù)，對傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，才能更好地融入新時代，進(jìn)一步推動建筑給排水發(fā)展。

目前，建筑給排水面臨諸多問題，其中設(shè)計和施工的矛盾最為明顯。由于設(shè)計人員與施工人員或多或少存在溝通問題，導(dǎo)致施工過程中可能會出現(xiàn)與設(shè)計圖紙有較大出入的現(xiàn)象；另外，由于設(shè)計人員并未真正參與施工，圖紙細(xì)節(jié)方面可能存在與實際工程難以統(tǒng)一的情況。這就造成了建筑建成并投入使用后，部分用戶居住不舒適、不習(xí)慣，以致建筑設(shè)備使用壽命縮短等問題。

2.2 BIM技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

目前，BIM的優(yōu)勢已在全球得到認(rèn)可，隨著BIM技術(shù)的廣泛應(yīng)用與發(fā)展，供需關(guān)系日漸明顯，相關(guān)市場也應(yīng)運(yùn)而生。為了使BIM技術(shù)的應(yīng)用及推廣更加普遍化，現(xiàn)采用IFC標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)統(tǒng)一，但仍有進(jìn)一步改進(jìn)空間。近年來，國家對BIM技術(shù)的發(fā)展愈發(fā)重視，并出臺了相關(guān)政策。2017年8月，住建部發(fā)布的《住房城鄉(xiāng)建設(shè)科學(xué)創(chuàng)新“十三五”專項規(guī)劃》中提到，發(fā)展智能建造技術(shù)，普及和深化BIM應(yīng)用，促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效。為響應(yīng)中央的號召，各地政府也紛紛出臺相關(guān)政策進(jìn)行支持和規(guī)范，例如，江蘇省在2017年11月印發(fā)的《江蘇省關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)改革發(fā)展的意見》中指出，應(yīng)加快推進(jìn)建筑信息模型（BIM）技術(shù)在設(shè)計、施工等過程的集成應(yīng)用。

2.3 Revit在建筑給排水設(shè)計中的應(yīng)用及存在的問題

BIM技術(shù)已應(yīng)用于大量實際建設(shè)工程，因其突出的三維表達(dá)能力，使其在優(yōu)化設(shè)計、提高工作效率和安全性能方面極具競爭力。在BIM技術(shù)的推廣中，Revit軟件應(yīng)用最為廣泛。

自 2006 年 Revit Structure4.0、Revit Building9.1等軟件的發(fā)布，Revit的功能日趨完善，并得到越來越多設(shè)計人員的青睞。相較于其他設(shè)計軟件，Autodesk Revit初步實現(xiàn)了在建筑整體上的工作，而非局部規(guī)劃，將設(shè)計師設(shè)計中的畫面以三維模型的形式真實地呈現(xiàn)出來，為BIM技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，但仍存在許多問題。

（1）Revit的使用以“族”和數(shù)據(jù)參數(shù)為基礎(chǔ)，但由于目前“族”庫有限，建筑給排水設(shè)備復(fù)雜多樣，很多部件需要技術(shù)人員親自繪制并輸入?yún)?shù)才能使用，無形中加大了設(shè)計人員的工作量。由于其制作復(fù)雜、工作量大等特點，在Revit建模中占用時間較長。

（2）Revit軟件作為三維建模軟件，其操作方式和常用的CAD軟件有較大區(qū)別，且二維處理能力不夠強(qiáng)大，雖然BIM的推廣趨勢較好，但很多設(shè)計單位仍以CAD操作為主，導(dǎo)致設(shè)計人員需要花費更多的時間和精力習(xí)慣并掌握兩種軟件的操作技術(shù)。

（3）基于BIM技術(shù)發(fā)展的大趨勢，Revit具有較大優(yōu)勢，但由于國際與國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)存在差異，Revit在使用過程中不可避免地存在一些問題。Revit軟件還需要不斷改進(jìn)，目前的Revit軟件還欠成熟。

（4）在工程設(shè)計初期往往存在許多問題，如果直接使用Revit進(jìn)行三維建模，后續(xù)的修改工作將會增大，甚至?xí)蛐薷牧窟^大或設(shè)計理念不符合工程需要而重新設(shè)計建模。因此，在CAD上進(jìn)行設(shè)計初稿繪制更加方便，當(dāng)設(shè)計圖紙基本滿足工程需要時，再進(jìn)行三維建模用以檢查錯誤、完善不足之處，既節(jié)約成本，又減輕了技術(shù)人員的工作量，提高工作效率。

3 Bentley軟件的優(yōu)勢

Bentley軟件作為一種專業(yè)化程度高、數(shù)據(jù)和平臺統(tǒng)一性強(qiáng)的建模軟件，在建筑給排水工程領(lǐng)域起到很大作用。Bently系列軟件是基于BIM的解決方案，提供各種軟件來解決建筑行業(yè)各階段的各種問題，建模界面及操作更加簡單、專業(yè)性更強(qiáng)。對電氣、土木、建筑行業(yè)的發(fā)展及學(xué)習(xí)有著深刻的意義，同時，在實際工程中能提供更多的便捷。顯見Bentley具有的軟件優(yōu)勢：

3.1 占用內(nèi)存小

Bentley軟件以Microstation為核心，進(jìn)行二次開發(fā)，沿用了Microstation的硬盤及時存儲機(jī)制，不斷將內(nèi)存釋放出來處理新的圖形，通過放棄某些不必要的關(guān)聯(lián)參數(shù)，換來模型性能的提升，因此，可以讓普通電腦處理更為復(fù)雜的項目。而Revit雖對三維圖形和信息的結(jié)構(gòu)化處理較好，但其內(nèi)存處理方面不占優(yōu)勢。

3.2 操作界面較為全面，方便快捷

Bentley與Revit相比，其軟件系列劃分更細(xì)化，軟件含大量快捷鍵，從鍵盤的英文字母到數(shù)字0～9都設(shè)有快捷鍵，鼠標(biāo)左右鍵長按、短按也能彈出不同的功能菜單，單擊、雙擊或是滑動滾輪也含不同功能，不同專業(yè)的工作人員，只需要在一個獨立的應(yīng)用軟件中就可完成各自的工作，為用戶解決各種專業(yè)性問題提供便利。

3.3 兼容性良好，互操作性高

Bentley軟件針對不同行業(yè)，將不同的圖形功能做好相應(yīng)的預(yù)設(shè)積木，并統(tǒng)一文件格式，使任何一個行業(yè)軟件儲存的文件都可以被Microstation打開，此外，Bentley軟件還能兼容其他格式文件，例如DWG文件，其他軟件創(chuàng)建的單元也可以導(dǎo)入Bentley軟件中使用，在作為參考或是幫助修改方面效果優(yōu)異，大大提高了互操作性。

4 Bentley軟件在建筑給排水領(lǐng)域的應(yīng)用

4.1 可視化設(shè)計有效應(yīng)對理解障礙

在傳統(tǒng)的建筑給排水設(shè)計中，技術(shù)人員大多使用CAD軟件進(jìn)行圖紙繪制。一個部件的展示需要立面圖、剖面圖等數(shù)張圖紙才能基本完成，過程復(fù)雜且存在誤差，施工人員在解讀過程中也可能存在某些細(xì)節(jié)難以理解的狀況。使用Bentley軟件進(jìn)行三維建模，將二維的設(shè)計圖紙以三維模型的形式呈現(xiàn)出來，不僅能大大減小誤差，而且能解決設(shè)計人員和施工人員間存在的溝通理解問題，提高施工效率。

4.2 協(xié)調(diào)其他專業(yè)，減少碰撞沖突

在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計中，需要建筑、機(jī)電等各專業(yè)設(shè)計人員共同配合，才能完成建筑全部配置設(shè)施的設(shè)計，而在建筑中做設(shè)計，難免會存在設(shè)施、器材碰撞的問題，這些問題在二維圖紙上較難發(fā)現(xiàn)。利用Bentley軟件進(jìn)行三維建模，并在同一空間將做好的部件以參考模型的形式鏈接進(jìn)去，就可以清楚地了解實際工程中設(shè)施與設(shè)施間距、方位等信息，從而避免碰撞，提高工作質(zhì)量。

4.3 優(yōu)化資源配置

經(jīng)過Bentley三維建模，可將工程中所需要的材料、部件等進(jìn)行相對細(xì)致的統(tǒng)計，換算得出所需資金，做出大致的預(yù)算報表。在施工過程中，相關(guān)人員可根據(jù)報表進(jìn)行資源配置，減少資源浪費，減輕資金壓力。同時，在施工期間還可以根據(jù)報表進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，以應(yīng)對設(shè)計中存在的其他問題和一些難以避免的誤差，提高施工效率，使其更加經(jīng)濟(jì)化、合理化。

5 總結(jié)

綜上分析可知，將基于Bentley軟件的BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑給排水領(lǐng)域，相較于傳統(tǒng)的建筑給排水工程而言，新技術(shù)的引入使設(shè)計更方便、施工更合理，為建筑工程的質(zhì)量和安全提供有力保障。因此，在建筑給排水工程中，合理利用BIM三維建模技術(shù)，既減少了資源浪費，又提高了技術(shù)含量，為建筑給排水工程進(jìn)一步發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。