基于Bentley软件的BIM技术在建筑给排水工程中的应用

李文妤 朱绎霏 张文欣 赵晨光

（西华大学，四川 成都 610039）

1 前言

近年来，随着国家经济与科技双重发展，国内城市高层建筑逐年增多，人们的生活水平日渐提高，对建筑配套设施的要求也趋于多功能化。为了使建筑给排水设计在传统的二维设计上有所突破，专家们引入BIM三维建模技术，使设计模型更加直观的表达，更好地实现信息共享及管理。

BIM（Building Information Modeling），即建筑信息模型，能够将工程项目在全生命周期中各个不同阶段的工程信息、过程和资源集成在一个模型中，方便被工程各参与方使用。BIM技术的应用对于建筑给排水设计领域具有一定的特殊意义。

2 建筑给排水工程面临的问题及BIM应用现状

2.1 建筑给排水设计理念及工程中存在的问题

建筑给排水技术是建筑工程中不可缺少的部分，因为建筑给排水的参与，人们的生活质量得到明显提升。但随着科技的发展，人们对建筑的要求有所改变，传统的建筑给排水技术面临新的挑战，因此，引入新知识，结合新技术，对传统技术进行改进，才能更好地融入新时代，进一步推动建筑给排水发展。

目前，建筑给排水面临诸多问题，其中设计和施工的矛盾最为明显。由于设计人员与施工人员或多或少存在沟通问题，导致施工过程中可能会出现与设计图纸有较大出入的现象；另外，由于设计人员并未真正参与施工，图纸细节方面可能存在与实际工程难以统一的情况。这就造成了建筑建成并投入使用后，部分用户居住不舒适、不习惯，以致建筑设备使用寿命缩短等问题。

2.2 BIM技术的应用与发展

目前，BIM的优势已在全球得到认可，随着BIM技术的广泛应用与发展，供需关系日渐明显，相关市场也应运而生。为了使BIM技术的应用及推广更加普遍化，现采用IFC标准实现统一，但仍有进一步改进空间。近年来，国家对BIM技术的发展愈发重视，并出台了相关政策。2017年8月，住建部发布的《住房城乡建设科学创新“十三五”专项规划》中提到，发展智能建造技术，普及和深化BIM应用，促进建筑产业提质增效。为响应中央的号召，各地政府也纷纷出台相关政策进行支持和规范，例如，江苏省在2017年11月印发的《江苏省关于促进建筑业改革发展的意见》中指出，应加快推进建筑信息模型（BIM）技术在设计、施工等过程的集成应用。

2.3 Revit在建筑给排水设计中的应用及存在的问题

BIM技术已应用于大量实际建设工程，因其突出的三维表达能力，使其在优化设计、提高工作效率和安全性能方面极具竞争力。在BIM技术的推广中，Revit软件应用最为广泛。

自 2006 年 Revit Structure4.0、Revit Building9.1等软件的发布，Revit的功能日趋完善，并得到越来越多设计人员的青睐。相较于其他设计软件，Autodesk Revit初步实现了在建筑整体上的工作，而非局部规划，将设计师设计中的画面以三维模型的形式真实地呈现出来，为BIM技术的发展奠定了基础，但仍存在许多问题。

（1）Revit的使用以“族”和数据参数为基础，但由于目前“族”库有限，建筑给排水设备复杂多样，很多部件需要技术人员亲自绘制并输入参数才能使用，无形中加大了设计人员的工作量。由于其制作复杂、工作量大等特点，在Revit建模中占用时间较长。

（2）Revit软件作为三维建模软件，其操作方式和常用的CAD软件有较大区别，且二维处理能力不够强大，虽然BIM的推广趋势较好，但很多设计单位仍以CAD操作为主，导致设计人员需要花费更多的时间和精力习惯并掌握两种软件的操作技术。

（3）基于BIM技术发展的大趋势，Revit具有较大优势，但由于国际与国内的标准存在差异，Revit在使用过程中不可避免地存在一些问题。Revit软件还需要不断改进，目前的Revit软件还欠成熟。

（4）在工程设计初期往往存在许多问题，如果直接使用Revit进行三维建模，后续的修改工作将会增大，甚至会因修改量过大或设计理念不符合工程需要而重新设计建模。因此，在CAD上进行设计初稿绘制更加方便，当设计图纸基本满足工程需要时，再进行三维建模用以检查错误、完善不足之处，既节约成本，又减轻了技术人员的工作量，提高工作效率。

3 Bentley软件的优势

Bentley软件作为一种专业化程度高、数据和平台统一性强的建模软件，在建筑给排水工程领域起到很大作用。Bently系列软件是基于BIM的解决方案，提供各种软件来解决建筑行业各阶段的各种问题，建模界面及操作更加简单、专业性更强。对电气、土木、建筑行业的发展及学习有着深刻的意义，同时，在实际工程中能提供更多的便捷。显见Bentley具有的软件优势：

3.1 占用内存小

Bentley软件以Microstation为核心，进行二次开发，沿用了Microstation的硬盘及时存储机制，不断将内存释放出来处理新的图形，通过放弃某些不必要的关联参数，换来模型性能的提升，因此，可以让普通电脑处理更为复杂的项目。而Revit虽对三维图形和信息的结构化处理较好，但其内存处理方面不占优势。

3.2 操作界面较为全面，方便快捷

Bentley与Revit相比，其软件系列划分更细化，软件含大量快捷键，从键盘的英文字母到数字0～9都设有快捷键，鼠标左右键长按、短按也能弹出不同的功能菜单，单击、双击或是滑动滚轮也含不同功能，不同专业的工作人员，只需要在一个独立的应用软件中就可完成各自的工作，为用户解决各种专业性问题提供便利。

3.3 兼容性良好，互操作性高

Bentley软件针对不同行业，将不同的图形功能做好相应的预设积木，并统一文件格式，使任何一个行业软件储存的文件都可以被Microstation打开，此外，Bentley软件还能兼容其他格式文件，例如DWG文件，其他软件创建的单元也可以导入Bentley软件中使用，在作为参考或是帮助修改方面效果优异，大大提高了互操作性。

4 Bentley软件在建筑给排水领域的应用

4.1 可视化设计有效应对理解障碍

在传统的建筑给排水设计中，技术人员大多使用CAD软件进行图纸绘制。一个部件的展示需要立面图、剖面图等数张图纸才能基本完成，过程复杂且存在误差，施工人员在解读过程中也可能存在某些细节难以理解的状况。使用Bentley软件进行三维建模，将二维的设计图纸以三维模型的形式呈现出来，不仅能大大减小误差，而且能解决设计人员和施工人员间存在的沟通理解问题，提高施工效率。

4.2 协调其他专业，减少碰撞冲突

在传统的建筑设计中，需要建筑、机电等各专业设计人员共同配合，才能完成建筑全部配置设施的设计，而在建筑中做设计，难免会存在设施、器材碰撞的问题，这些问题在二维图纸上较难发现。利用Bentley软件进行三维建模，并在同一空间将做好的部件以参考模型的形式链接进去，就可以清楚地了解实际工程中设施与设施间距、方位等信息，从而避免碰撞，提高工作质量。

4.3 优化资源配置

经过Bentley三维建模，可将工程中所需要的材料、部件等进行相对细致的统计，换算得出所需资金，做出大致的预算报表。在施工过程中，相关人员可根据报表进行资源配置，减少资源浪费，减轻资金压力。同时，在施工期间还可以根据报表进行动态调整，以应对设计中存在的其他问题和一些难以避免的误差，提高施工效率，使其更加经济化、合理化。

5 总结

综上分析可知，将基于Bentley软件的BIM技术应用于建筑给排水领域，相较于传统的建筑给排水工程而言，新技术的引入使设计更方便、施工更合理，为建筑工程的质量和安全提供有力保障。因此，在建筑给排水工程中，合理利用BIM三维建模技术，既减少了资源浪费，又提高了技术含量，为建筑给排水工程进一步发展打下良好的基础。