基于BIM的喷淋系统设计方法研究与应用

罗远峰

（广东省建筑设计研究院 广东广州 510010）

1 引言

随着BIM技术在国内的推广及普及，越来越多设计人员开始掌握BIM，并使用BIM进行设计。喷淋系统设计关乎生命财产安全，是设计过程中不可缺少的关键环节，在公共建筑和民用建筑中应用广泛。

BIM技术在喷淋系统设计能够直观的反映设计意图，提前发现喷淋与装修、风口、管道等构件的碰撞，及时调整设计方案，避免返工及浪费。由于喷淋系统在建筑中覆盖范围广、管道路由复杂，在BIM设计过程中需要花费大量的时间，另外喷淋系统的构件数量非常多，管径规格变化多样，进一步加大了喷淋系统BIM设计的难度，本文以此对喷淋系统BIM设计进行研究。

2 喷淋系统在BIM设计过程中的难点

目前，能够用于喷淋系统BIM建模的平台主要有Revit、Bently、ArchiCAD等，其中Revit在国内的应用最为广泛，它在速度和功能上也在不断提高，所以现在对Revit应用关注也更多，本文以Revit为例，阐述喷淋系统BIM设计过程中的难点：

（1）工作方式的改变：传统的二维CAD图设计是将喷淋主管、支管和喷头等绘制出来，并在旁边标出相应的管径及喷头类型。而BIM三维设计是要将喷淋的管道类型、管径、喷头、标高等信息三维表达出来，这不仅提高了设计人员的工作量，而且工作难度也相应提高了。

（2）构件种类及数量多：喷淋系统的BIM模型中，包含的构件种类较多，通常有管道、弯头、变径、三通、四通、上喷头、下喷头等，构件的数量也非常多。

（3）管径规格变化多样：根据国标《自动喷水灭火设计规范》（GB50084-2017）规定喷淋管径与喷淋头存在数量关系，绘制喷淋时需要反复设置管径，操作非常繁琐。

（4）软件操作复杂：在绘制喷淋系统前要设置喷淋系统的选材、系统、标高等操作，尤其是绘制喷头形式（上喷、下喷、上下喷、侧喷）时，需要设置标高放置喷头及连接管，“上下喷”时还需要为上喷头及下喷头分别绘制两个参照面等一系列操作，操作非常复杂。

3 喷淋系统自动建模方法

针对前面提出的喷淋系统在BIM设计过程中的难点分析及归纳，本文提出一种在不改变设计师的工作方式前提下，通过对Revit进行二次开发，实现将CAD喷淋图纸直接转换成三维模型的方法，从而实现喷淋系统的三维设计。

3.1 准备工作

Revit二次开发的准备工作有以下几点：

（1）安装Revit系列产品。

（2）了解Revit支持的编程语言，目前主要有C#、Visual Basic、C++等。

（3）安装 Visual Studio 2015。

（4）掌握Revit开发工具提高编程效率，包括RevitSDK、RevitLookup、AddinManager等。

3.2 实现思路

（1）CAD图纸整理：通常二维喷淋图纸中包含底图、图框、喷淋、标注等元素，计算机在智能识别图纸信息时，过多的元素将影响识别的准确率，通过删减多余的图纸信息来提高计算机识别的准确率。

（2）Revit中分解喷淋底图：Revit API对插入的CAD底图数据读取相对困难，但通过“完全分解”功能，可以将CAD图纸分解为Revit自身的“详图线”，通过选择这些“详图线”可以很容易识别喷淋数据。

（3）编程：编程过程中包含“DetailArc”识别、“DetailLine”识别、设置喷淋标高、设置尺寸大小、设置喷淋系统、添加喷头、智能添加三通、四通等一系列操作。要实现这些操作，依赖于开发人员对Revit和喷淋系统的理解，结合计算机算法进行编程。

4 喷淋系统自动建模方法实现

（1）新建项目：在Visual Studio左上角“文件”菜单栏中选择“新建”→“项目”，弹出“新建项目”窗口；依次展开并选择“已安装→模板→Visual C#”，在右边框架中选择“类库”，设置名称及地址后单击“确定”。

（2）添加引用：在解决方案资源管理器中，在“引用”处右键→添加引用，在 Revit的安装文件夹中选择“RevitAPI.dll”和“RevitAPIUI.dll”（默认安装路径为C：Program FilesAutodeskRevit 2016），其中注意将RevitAPI.dll和RevitAPIUI.dll的“复制本地”属性设置为false。

（3）编写程序：核心代码如表1所示。

（4）编译：点击“启动”按钮生成dll文件。

（5）AddinManager调试：使用Add-inManger进行调试，加载编译生成的dll文件，点击“Run”即可使用命令。

5 项目应用

将研发的成果应用于项目进行实践，在一个商业综合体项目中，其办公区域地下室有2层，面积约为2.48万m2，地上有23层，除去标准层面积约为8.36万m2。其中喷淋系统的构件在Revit中统计多达6.4万个，如果手动绘制喷淋系统将要花费大量的时间。然而利用喷淋系统自动建模方法仅需要二天，如果用多台电脑同时工作的话时间会更短。

可见，喷淋系统自动建模方法即能够不改变设计师的工作习惯，又能快速的绘制喷淋系统的BIM模型，有效减少90%以上的建模工作量，大大提高了工作效率。

6 喷淋系统自动建模的优点

喷淋系统自动建模的优点主要有以下几点：

（1）操作简便：设计师按照传统的二维设计方法，完成CAD图纸后，仅需对CAD图纸进行简化处理，即可快速得到喷淋系统的BIM模型。

（2）工作效率高：按人工手动绘制喷淋系统需要一周的工作量来算，通过本文的方法，软件只需要半天的时间就可以生成基础模型，然后在此基础上进行修改，总用时不超过一天，工作效率显著提高。

（3）通用性强：只需要对原CAD图纸进行简单处理，就能快速生成模型，而且适用于不同的项目，对BIM技术在喷淋系统设计项目中的推广及应用具有重要意义。

（4）快速出清单：利用Revit的明细表功能，可以快速统计管件数量、管道长度、喷头数量等，为方案的调整及优化提供参考。

7 结论

本文对喷淋系统在BIM设计过程中的难点进行分析及归纳，探讨了喷淋系统自动建模的可行性，并结合二次开发技术，实现了“自动生喷淋”软件。该软件具有操作简便、工作效率高、适用性强等特点，并通过工程实践证实喷淋系统自动建模能够有效减少设计工作量，节省时间和成本，能够为BIM在喷淋系统设计的应用提供参与及借鉴。

[1《]自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2017）[S].北京：中国计划出版社，2017.

[2]薛宝顺.在Revit中创建喷淋系统模型的方法及技巧[J].山西科技，2015（5）：120～122.