基于Bentley軟件的BIM技術在建筑給排水工程中的應用

李文妤 朱繹霏 張文欣 趙晨光

（西華大學，四川 成都 610039）

1 前言

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

BIM（Building Information Modeling），即建筑信息模型，能夠將工程項目在全生命周期中各個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技術的應用對于建筑給排水設計領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應用現(xiàn)狀

2.1 建筑給排水設計理念及工程中存在的問題

建筑給排水技術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)的建筑給排水技術面臨新的挑戰(zhàn)，因此，引入新知識，結合新技術，對傳統(tǒng)技術進行改進，才能更好地融入新時代，進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，其中設計和施工的矛盾最為明顯。由于設計人員與施工人員或多或少存在溝通問題，導致施工過程中可能會出現(xiàn)與設計圖紙有較大出入的現(xiàn)象；另外，由于設計人員并未真正參與施工，圖紙細節(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、不習慣，以致建筑設備使用壽命縮短等問題。

2.2 BIM技術的應用與發(fā)展

目前，BIM的優(yōu)勢已在全球得到認可，隨著BIM技術的廣泛應用與發(fā)展，供需關系日漸明顯，相關市場也應運而生。為了使BIM技術的應用及推廣更加普遍化，現(xiàn)采用IFC標準實現(xiàn)統(tǒng)一，但仍有進一步改進空間。近年來，國家對BIM技術的發(fā)展愈發(fā)重視，并出臺了相關政策。2017年8月，住建部發(fā)布的《住房城鄉(xiāng)建設科學創(chuàng)新“十三五”專項規(guī)劃》中提到，發(fā)展智能建造技術，普及和深化BIM應用，促進建筑產業(yè)提質增效。為響應中央的號召，各地政府也紛紛出臺相關政策進行支持和規(guī)范，例如，江蘇省在2017年11月印發(fā)的《江蘇省關于促進建筑業(yè)改革發(fā)展的意見》中指出，應加快推進建筑信息模型（BIM）技術在設計、施工等過程的集成應用。

2.3 Revit在建筑給排水設計中的應用及存在的問題

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

自 2006 年 Revit Structure4.0、Revit Building9.1等軟件的發(fā)布，Revit的功能日趨完善，并得到越來越多設計人員的青睞。相較于其他設計軟件，Autodesk Revit初步實現(xiàn)了在建筑整體上的工作，而非局部規(guī)劃，將設計師設計中的畫面以三維模型的形式真實地呈現(xiàn)出來，為BIM技術的發(fā)展奠定了基礎，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，但由于目前“族”庫有限，建筑給排水設備復雜多樣，很多部件需要技術人員親自繪制并輸入?yún)?shù)才能使用，無形中加大了設計人員的工作量。由于其制作復雜、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大，雖然BIM的推廣趨勢較好，但很多設計單位仍以CAD操作為主，導致設計人員需要花費更多的時間和精力習慣并掌握兩種軟件的操作技術。

（3）基于BIM技術發(fā)展的大趨勢，Revit具有較大優(yōu)勢，但由于國際與國內的標準存在差異，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，目前的Revit軟件還欠成熟。

（4）在工程設計初期往往存在許多問題，如果直接使用Revit進行三維建模，后續(xù)的修改工作將會增大，甚至會因修改量過大或設計理念不符合工程需要而重新設計建模。因此，在CAD上進行設計初稿繪制更加方便，當設計圖紙基本滿足工程需要時，再進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)一性強的建模軟件，在建筑給排水工程領域起到很大作用。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。對電氣、土木、建筑行業(yè)的發(fā)展及學習有著深刻的意義，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 占用內存小

Bentley軟件以Microstation為核心，進行二次開發(fā)，沿用了Microstation的硬盤及時存儲機制，不斷將內存釋放出來處理新的圖形，通過放棄某些不必要的關聯(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雜的項目。而Revit雖對三維圖形和信息的結構化處理較好，但其內存處理方面不占優(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都設有快捷鍵，鼠標左右鍵長按、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的預設積木，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域的應用

4.1 可視化設計有效應對理解障礙

在傳統(tǒng)的建筑給排水設計中，技術人員大多使用CAD軟件進行圖紙繪制。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，過程復雜且存在誤差，施工人員在解讀過程中也可能存在某些細節(jié)難以理解的狀況。使用Bentley軟件進行三維建模，將二維的設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)調其他專業(yè)，減少碰撞沖突

在傳統(tǒng)的建筑設計中，需要建筑、機電等各專業(yè)設計人員共同配合，才能完成建筑全部配置設施的設計，而在建筑中做設計，難免會存在設施、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去，就可以清楚地了解實際工程中設施與設施間距、方位等信息，從而避免碰撞，提高工作質量。

4.3 優(yōu)化資源配置

經過Bentley三維建模，可將工程中所需要的材料、部件等進行相對細致的統(tǒng)計，換算得出所需資金，做出大致的預算報表。在施工過程中，相關人員可根據(jù)報表進行資源配置，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)報表進行動態(tài)調整，以應對設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，使其更加經濟化、合理化。

5 總結

綜上分析可知，將基于Bentley軟件的BIM技術應用于建筑給排水領域，相較于傳統(tǒng)的建筑給排水工程而言，新技術的引入使設計更方便、施工更合理，為建筑工程的質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，既減少了資源浪費，又提高了技術含量，為建筑給排水工程進一步發(fā)展打下良好的基礎。