BIM二、三维转换在南海某项目给排水设计中的应用

蔡忠兴，陈 颖

（广州华森建筑与工程设计顾问有限公司 广州 510045）

随着建筑设计行业的发展，BIM 技术已经广泛应用于设计过程中。其强大的可视性和空间关系的透明性，极大地方便了设计师传达设计思路，在与施工方的对接中也不容易出现大的偏差。但是，在过去的设计过程中，BIM 技术的应用大多只是一个重建模型的过程，并没有准确地参与到设计过程中，以至于设计图纸与3D模型并不匹配［1］。二维、三维转换的应用不仅可以保证图纸和模型的统一，还可以保证图纸的质量，从而充分发挥BIM的积极应用。

1 工程概况

1.1 建筑概况

某项目位于佛山市南海区中轴线核心地段、千灯湖片区，总用地面积约为56 017.60 m2，净用地面积55 806.69 m2。分为A、B两个地块，其中A区用地性质为文化设施用地，B区用地性质为公园绿地、水域。规划综合容积率1.69，建筑密度48.46%，绿地率20.68%（其中不高于6 层天面的平台绿化可按60%的折算系数折算绿地率）。总建筑面积为169 863.40 m2，项目共有停车位704 个（地上10 个，地下694 个）。其中地下车位包括货车9 个，无障碍车位15 个，普通车位674，其中充电桩车位共149个（快速充电桩30个）。

1.2 设计思路

充分利用BIM 应用软件Revit 的三维可视化和各专业之间的协作，绘制系统管道、阀门、设备等。在Revit 上链接平面成三维模型，与其他专业模型碰撞避让后形成稳定的路线和立面［2］。通过二维标注、底图处理和线型处理，满足二维绘图的要求，提高绘图质量。

2 BIM技术在给排水设计过程应用的优势

与传统的给排水设计流程相比，BIM 技术设计和应用给排水设计流程，可以使表达的管道、设备、阀门更加直观可见，可以让施工人员更加高效地参考图纸管道布置，加快施工进度，减少施工遗漏。与传统设计应用相比，BIM技术设计应用具有以下优势。

2.1 管线路由规划更加直观

在传统的设计过程中，通常在设计初期根据草图绘制管线走向。但设计后往往会对墙体等专业路线进行修改，随之而来的就是管线大面积交叉、平行重叠、安装高度不够、净空不够等问题［3］。主要是因为传统的设计只是用文字标注管线的长度、直径、标高，没有三维图形在设计过程中更直观、更准确地给出管线对其他专业的分布情况，或者没有及时提出修改，从而造成大面积管线平行交叉重叠。BIM 技术的正向应用可以很好的弥补上述问题。通过BIM应用软件Revit 的正向应用，使管线系统更加立体，使各专业管线得到全面梳理，所做的修改能够及时反馈，避免管线交叉、平行重叠、安装高度不够、空间净高不够等问题。

2.2 提高效率

传统的设计图纸以棱线和文字来展现整个设计格局，可能会降低设计周期的时间成本，但却极大地限制了设计师的设计要求和思路，也在一定程度上限制了施工人员。导致施工过程中问题不断，用后期服务的时间成本来支付前期设计的时间成本，图纸质量得不到业主认可。BIM 技术的正向应用，通过三维模型的可视化，可以有效减少设计过程中可见的一些绘图问题，如与没有预留套管的结构梁碰撞等。还可以让施工人员直观地‘看到’设计细节，直接按照设计图纸进行安装，从而缩短工期［4］。总的来说，BIM 具有独特的优势，不仅提高了设计师在整个设计周期的效率，也提高了施工人员的效率，实现了设计和施工的双赢，为业主提供了更好的服务。

3 二、三维转换

BIM 技术在正向应用上有很多优势，但是仅仅使用BIM设计软件Revit绘制3D设计图相对于传统设计来说相对困难。所以利用了Revit 和CAD 的兼容性，2D 和3D 的转换使得整个设计图相对简单，流程如图1所示。

图1 二、三维转换设计流程Fig.1 2、3D Conversion Design Process

3.1 Revit样板文件准备

绘制Revit 3D 模型前，应准备好给排水设计模板文件，修改各种阀门的插图，使系统、管件、阀门、常用设备的2D 插图符合图纸要求。提高二维和三维转换的可行性（见图2）。

图2 二、三维平面图例显示一致Fig.2 Consistent Display of 3D Plan Legend

3.2 绘制

在Revit 上绘制给排水管道时，要将各专业模型链接成工作模型，在设计过程中提供给各专业的信息才准确，比如消火栓、立管等。而其他专业的修改也会及时反馈，专业之间的配合会更加无缝。而且Revit的3D 特性可以推进管线综合，围绕整个施工图设计周期。管线的走向、标高、间距的设计自然更加合理，既能满足各专业间管线布置的要求，又能满足各空间的净高要求，施工更加方便快捷［5］。

3.3 二三维转换

根据给排水设计的图纸要求，利用Revit 的可见性设置过滤器或工作集来区分各个系统。比如消防系统、给排水系统、喷淋系统的图纸区分。系统导出CAD 后，添加二维标注，即可满足设计图面的绘制要求，如图3、图4所示。

图3 Revit导出平面Fig.3 Revit Export Plan

图4 二维加注释Fig.4 2D Annotation

3.4 二维、三维结合表述

在工程设计中，往往会有多条复杂的管线，仅用二维无法表达清楚。将Revit 三维模型的局部视口添加到2D 图中，可以更清晰地表达位置，不再需要单独为位置绘制剖面（剖面的表达不够全面），如图5、图6 所示，二维、三维结合表达可使图面更加清晰自如［6］。

3.5 二维线型、打印线宽处理

在Revit 中，管线的线性显示比较简单，只有少量的单线或点划线，无法满足正常的二维绘图表达。因此，在导出CAD 时，需要在Revit中设置导出设置按系统分类导出图层，在CAD 中按图层转换二维图纸线型，使二维图纸的系统分类更加清晰。然后根据二维图纸的打印线宽要求设置图层的线宽，这样打印出来的图纸更能突出本专业的内容（见图7）。

4 三维管线综合

如前所述，管线综合的推进和围绕整个施工图的设计周期，在这个前提下，施工图完成时，各专业的施工平面是综合管理的结果。还可以利用这种综合管理的成果，绘制出一张综合管线图，可以让施工方更加清晰明了地了解设计图纸上的管线布置和标高，并以综合管线图来敲定施工方案，从而缩短工期，节约成本［7-8］。

5 结语

BIM 二、三维转换不仅为设计方提供了BIM 技术正向应用的便利，还提高了图纸质量，方便了施工方施工，减少了后期服务的时间成本。毫无疑问，从可行性来说，南海某项目的给排水设计很好地证明了这一点。其次，三维转换图的特点既满足了图纸表达的要求，又方便了施工方选择施工方案，为BIM 技术在设计过程中的广泛应用和推广提供了可行的基础。从效率上来说，BIM 正向应用设计在绘制平面上确实不如传统设计高效，自然要花费更多的时间和成本［9-10］。但是换个思路，BIM 正向应用绘制图纸的质量较好，自然在后期服务上节省了大量的时间和成本。因此，整个设计周期并没有延长。当然，这也需要BIM 正向应用绘制图纸时各专业的密切配合，才能保证整个项目设计的统一性。总而言之，BIM 技术在设计过程中的应用在需求的驱动下会越来越走上正轨，BIM 技术的积极应用也会得到更广泛的认可和使用。现在需要做的是提高二、三维之间的转化和分离，从而得到业主和施工方更多的认可。