蔡忠興，陳 穎

（廣州華森建筑與工程設(shè)計(jì)顧問有限公司 廣州 510045）

隨著建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展，BIM 技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)過程中。其強(qiáng)大的可視性和空間關(guān)系的透明性，極大地方便了設(shè)計(jì)師傳達(dá)設(shè)計(jì)思路，在與施工方的對(duì)接中也不容易出現(xiàn)大的偏差。但是，在過去的設(shè)計(jì)過程中，BIM 技術(shù)的應(yīng)用大多只是一個(gè)重建模型的過程，并沒有準(zhǔn)確地參與到設(shè)計(jì)過程中，以至于設(shè)計(jì)圖紙與3D模型并不匹配［1］。二維、三維轉(zhuǎn)換的應(yīng)用不僅可以保證圖紙和模型的統(tǒng)一，還可以保證圖紙的質(zhì)量，從而充分發(fā)揮BIM的積極應(yīng)用。

1 工程概況

1.1 建筑概況

某項(xiàng)目位于佛山市南海區(qū)中軸線核心地段、千燈湖片區(qū)，總用地面積約為56 017.60 m2，凈用地面積55 806.69 m2。分為A、B兩個(gè)地塊，其中A區(qū)用地性質(zhì)為文化設(shè)施用地，B區(qū)用地性質(zhì)為公園綠地、水域。規(guī)劃綜合容積率1.69，建筑密度48.46%，綠地率20.68%（其中不高于6 層天面的平臺(tái)綠化可按60%的折算系數(shù)折算綠地率）?？偨ㄖ娣e為169 863.40 m2，項(xiàng)目共有停車位704 個(gè)（地上10 個(gè)，地下694 個(gè)）。其中地下車位包括貨車9 個(gè)，無障礙車位15 個(gè)，普通車位674，其中充電樁車位共149個(gè)（快速充電樁30個(gè)）。

1.2 設(shè)計(jì)思路

充分利用BIM 應(yīng)用軟件Revit 的三維可視化和各專業(yè)之間的協(xié)作，繪制系統(tǒng)管道、閥門、設(shè)備等。在Revit 上鏈接平面成三維模型，與其他專業(yè)模型碰撞避讓后形成穩(wěn)定的路線和立面［2］。通過二維標(biāo)注、底圖處理和線型處理，滿足二維繪圖的要求，提高繪圖質(zhì)量。

2 BIM技術(shù)在給排水設(shè)計(jì)過程應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)的給排水設(shè)計(jì)流程相比，BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)和應(yīng)用給排水設(shè)計(jì)流程，可以使表達(dá)的管道、設(shè)備、閥門更加直觀可見，可以讓施工人員更加高效地參考圖紙管道布置，加快施工進(jìn)度，減少施工遺漏。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用相比，BIM技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用具有以下優(yōu)勢(shì)。

2.1 管線路由規(guī)劃更加直觀

在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，通常在設(shè)計(jì)初期根據(jù)草圖繪制管線走向。但設(shè)計(jì)后往往會(huì)對(duì)墻體等專業(yè)路線進(jìn)行修改，隨之而來的就是管線大面積交叉、平行重疊、安裝高度不夠、凈空不夠等問題［3］。主要是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的設(shè)計(jì)只是用文字標(biāo)注管線的長度、直徑、標(biāo)高，沒有三維圖形在設(shè)計(jì)過程中更直觀、更準(zhǔn)確地給出管線對(duì)其他專業(yè)的分布情況，或者沒有及時(shí)提出修改，從而造成大面積管線平行交叉重疊。BIM 技術(shù)的正向應(yīng)用可以很好的彌補(bǔ)上述問題。通過BIM應(yīng)用軟件Revit 的正向應(yīng)用，使管線系統(tǒng)更加立體，使各專業(yè)管線得到全面梳理，所做的修改能夠及時(shí)反饋，避免管線交叉、平行重疊、安裝高度不夠、空間凈高不夠等問題。

2.2 提高效率

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙以棱線和文字來展現(xiàn)整個(gè)設(shè)計(jì)格局，可能會(huì)降低設(shè)計(jì)周期的時(shí)間成本，但卻極大地限制了設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)要求和思路，也在一定程度上限制了施工人員。導(dǎo)致施工過程中問題不斷，用后期服務(wù)的時(shí)間成本來支付前期設(shè)計(jì)的時(shí)間成本，圖紙質(zhì)量得不到業(yè)主認(rèn)可。BIM 技術(shù)的正向應(yīng)用，通過三維模型的可視化，可以有效減少設(shè)計(jì)過程中可見的一些繪圖問題，如與沒有預(yù)留套管的結(jié)構(gòu)梁碰撞等。還可以讓施工人員直觀地‘看到’設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，直接按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行安裝，從而縮短工期［4］?？偟膩碚f，BIM 具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，不僅提高了設(shè)計(jì)師在整個(gè)設(shè)計(jì)周期的效率，也提高了施工人員的效率，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)和施工的雙贏，為業(yè)主提供了更好的服務(wù)。

3 二、三維轉(zhuǎn)換

BIM 技術(shù)在正向應(yīng)用上有很多優(yōu)勢(shì)，但是僅僅使用BIM設(shè)計(jì)軟件Revit繪制3D設(shè)計(jì)圖相對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)來說相對(duì)困難。所以利用了Revit 和CAD 的兼容性，2D 和3D 的轉(zhuǎn)換使得整個(gè)設(shè)計(jì)圖相對(duì)簡(jiǎn)單，流程如圖1所示。

圖1 二、三維轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)流程Fig.1 2、3D Conversion Design Process

3.1 Revit樣板文件準(zhǔn)備

繪制Revit 3D 模型前，應(yīng)準(zhǔn)備好給排水設(shè)計(jì)模板文件，修改各種閥門的插圖，使系統(tǒng)、管件、閥門、常用設(shè)備的2D 插圖符合圖紙要求。提高二維和三維轉(zhuǎn)換的可行性（見圖2）。

圖2 二、三維平面圖例顯示一致Fig.2 Consistent Display of 3D Plan Legend

3.2 繪制

在Revit 上繪制給排水管道時(shí)，要將各專業(yè)模型鏈接成工作模型，在設(shè)計(jì)過程中提供給各專業(yè)的信息才準(zhǔn)確，比如消火栓、立管等。而其他專業(yè)的修改也會(huì)及時(shí)反饋，專業(yè)之間的配合會(huì)更加無縫。而且Revit的3D 特性可以推進(jìn)管線綜合，圍繞整個(gè)施工圖設(shè)計(jì)周期。管線的走向、標(biāo)高、間距的設(shè)計(jì)自然更加合理，既能滿足各專業(yè)間管線布置的要求，又能滿足各空間的凈高要求，施工更加方便快捷［5］。

3.3 二三維轉(zhuǎn)換

根據(jù)給排水設(shè)計(jì)的圖紙要求，利用Revit 的可見性設(shè)置過濾器或工作集來區(qū)分各個(gè)系統(tǒng)。比如消防系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)的圖紙區(qū)分。系統(tǒng)導(dǎo)出CAD 后，添加二維標(biāo)注，即可滿足設(shè)計(jì)圖面的繪制要求，如圖3、圖4所示。

圖3 Revit導(dǎo)出平面Fig.3 Revit Export Plan

圖4 二維加注釋Fig.4 2D Annotation

3.4 二維、三維結(jié)合表述

在工程設(shè)計(jì)中，往往會(huì)有多條復(fù)雜的管線，僅用二維無法表達(dá)清楚。將Revit 三維模型的局部視口添加到2D 圖中，可以更清晰地表達(dá)位置，不再需要單獨(dú)為位置繪制剖面（剖面的表達(dá)不夠全面），如圖5、圖6 所示，二維、三維結(jié)合表達(dá)可使圖面更加清晰自如［6］。

3.5 二維線型、打印線寬處理

在Revit 中，管線的線性顯示比較簡(jiǎn)單，只有少量的單線或點(diǎn)劃線，無法滿足正常的二維繪圖表達(dá)。因此，在導(dǎo)出CAD 時(shí)，需要在Revit中設(shè)置導(dǎo)出設(shè)置按系統(tǒng)分類導(dǎo)出圖層，在CAD 中按圖層轉(zhuǎn)換二維圖紙線型，使二維圖紙的系統(tǒng)分類更加清晰。然后根據(jù)二維圖紙的打印線寬要求設(shè)置圖層的線寬，這樣打印出來的圖紙更能突出本專業(yè)的內(nèi)容（見圖7）。

4 三維管線綜合

如前所述，管線綜合的推進(jìn)和圍繞整個(gè)施工圖的設(shè)計(jì)周期，在這個(gè)前提下，施工圖完成時(shí)，各專業(yè)的施工平面是綜合管理的結(jié)果。還可以利用這種綜合管理的成果，繪制出一張綜合管線圖，可以讓施工方更加清晰明了地了解設(shè)計(jì)圖紙上的管線布置和標(biāo)高，并以綜合管線圖來敲定施工方案，從而縮短工期，節(jié)約成本［7-8］。

5 結(jié)語

BIM 二、三維轉(zhuǎn)換不僅為設(shè)計(jì)方提供了BIM 技術(shù)正向應(yīng)用的便利，還提高了圖紙質(zhì)量，方便了施工方施工，減少了后期服務(wù)的時(shí)間成本。毫無疑問，從可行性來說，南海某項(xiàng)目的給排水設(shè)計(jì)很好地證明了這一點(diǎn)。其次，三維轉(zhuǎn)換圖的特點(diǎn)既滿足了圖紙表達(dá)的要求，又方便了施工方選擇施工方案，為BIM 技術(shù)在設(shè)計(jì)過程中的廣泛應(yīng)用和推廣提供了可行的基礎(chǔ)。從效率上來說，BIM 正向應(yīng)用設(shè)計(jì)在繪制平面上確實(shí)不如傳統(tǒng)設(shè)計(jì)高效，自然要花費(fèi)更多的時(shí)間和成本［9-10］。但是換個(gè)思路，BIM 正向應(yīng)用繪制圖紙的質(zhì)量較好，自然在后期服務(wù)上節(jié)省了大量的時(shí)間和成本。因此，整個(gè)設(shè)計(jì)周期并沒有延長。當(dāng)然，這也需要BIM 正向應(yīng)用繪制圖紙時(shí)各專業(yè)的密切配合，才能保證整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的統(tǒng)一性?？偠灾?，BIM 技術(shù)在設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用在需求的驅(qū)動(dòng)下會(huì)越來越走上正軌，BIM 技術(shù)的積極應(yīng)用也會(huì)得到更廣泛的認(rèn)可和使用?，F(xiàn)在需要做的是提高二、三維之間的轉(zhuǎn)化和分離，從而得到業(yè)主和施工方更多的認(rèn)可。