任務2.2 建筑給水系統BIM建模

◎任務引入◎

建筑室內給水系統的工作方式是自室外給水管網取水，靠水壓作用，經配水管網，以各種方式將水分配給室內各用水點。

由A辦公樓給水系統圖可知，給水系統分兩個子系統：一是由市政管網直接供給水，從一層引入管（管徑規格De75）引入，經給水干管、給水立管，送至一、二層衛生間給水設備，為J-1給水系統；二是從市政管網引入至地下室生活水箱，經水泵加壓送至三至五層衛生間給水設備，為J-2給水系統。

給水系統一般由引入管、水表節點、給水管網、給水附件及給水設備組成。結合工程實際，可將BIM建模流程分解為：給水主管道布置→衛生間給水系統布置→給水附件布置→給水設備布置→給水系統BIM模型展示。

在本任務中我們主要以J-1給水系統為例進行給水系統建模，J-2給水系統參照J-1類似布置。A辦公樓給水系統BIM模型見圖2.2.1。

◎任務實施◎

2.2.1 給水主管道布置

A辦公樓J-1給水系統主管道有引入管、給水干管、給水立管等。其中引入管、給水干管為水平管，布置時選擇水平管布置命令；給水立管為垂直管，布置時選擇垂直管布置命令。給水主管采用PP-R管，熱熔連接，管徑規格有De75、De63等。在布置管道前先進行屬性定義，再進行管道繪制。

1．屬性定義

在給排水專業模塊下，雙擊屬性工具欄空白處或單擊“”按鈕，軟件彈出構件“屬性定義”界面，如圖2.2.2所示。

選擇“管道”標簽，再選擇“給水管”，單擊“增加”，彈出“構件定義”對話框，如圖2.2.3所示。可在該對話框中對管道的材質、規格、連接方式等進行定義。

這里的構件規格軟件直接調用“材質規格表”里的參數選擇。如果軟件里沒有需要的規格，則需要在“工具”-“材質規格表”中增加，然后再回到“構件定義”對話框中選擇。選擇好構件材質后，其他的屬性參數軟件默認為最常用的參數設置，可以直接選擇調整。

本工程給水管道的規格及屬性詳見圖2.2.2。

【提示】

構件的“屬性定義”界面的組成部分及其功能詳見表2.2.1。

2．引入管布置

管道布置可采用手動布置與轉化布置兩種，其中手動布置還可以選擇任意布置與選擇布置等方式。

（1）任意布置

單擊左邊中文工具欄“管道”中“”圖標，彈出如圖2.2.4所示對話框。

樓層相對標高：相對于本層樓地面的高度。這樣就明確了我們布置的水平管的高度位置，可以直接輸入參數對它進行調整，也可以單擊后面的“標高提取”按鈕自動提取。

標高提取：可以通過直接單擊選取平面圖形來讀取該圖形的標高參數。注意：該按鈕只能提取平面圖形（如水平管、噴淋頭等）上的標高參數，不能提取立面圖形（如立管及其立管上的構件）的標高參數。

標高鎖定：當“標高鎖定”打鉤時，“樓層相對標高”顯亮，可以直接輸入水平管標高；當“標高鎖定”未打鉤時，軟件默認管道標高為樓地面標高。

選擇引入管種類及規格“給水用PP-R-De75”，系統編號J-1，輸入引入管樓層相對標高為-700mm。設置好管道標高、規格及系統編號后，根據CAD圖紙的管道走向進行手動繪制。命令行提示“指定第一點【參考點（R）】”，選取管道上一點單擊選擇起點，單擊后軟件提示“指定下一點【圓弧（A）/回退（U）】<回車結束>”，單擊選擇下一點。引入管及給水干管三維效果如圖2.2.5所示。

（2）選擇布置

該命令主要用于潔具設備連接自動生成水平管和垂直短立管。單擊左邊中文工具欄“管道”中“”圖標，按命令行提示進行管道布置。引入管布置不適用于選擇布置，這里不再細述。

（3）轉化布置

單擊右側工具欄中的“轉化管道”按鈕，彈出“轉化管道”對話框，如圖2.2.6所示。

單擊“增加”，命令行提示“選擇需進行轉化的管道”，單擊選取引入管，右擊確認；命令行提示“選擇需進行轉化的管道標注”，提取引入管標注De75，提取好后右擊確認，返回到如圖2.2.7所示“轉化管道”對話框中。

管道類別：可以在下拉菜單中對轉化管道的類型進行選擇。

管道材質：可以在下拉菜單中對轉化管道的材質進行選擇。

系統編號：可以在下拉菜單中對轉化管道的系統編號進行選擇。

標高：可以直接輸入設置，也支持標高提取。

范圍：可選“整個圖形”，也可選“選擇當前”。

設置好之后，單擊“轉化”按鈕，完成管道轉化。

3．給水干管布置

給水干管布置方式同引入管，請參照布置。

【提示】

不同標高的水平管的布置方法：布置完一個標高上的水平管后，調整“樓層相對標高”參數，單擊確認，再布置其他高度的水平管。在這種連續布管過程中若出現一點的兩側管道的標高不同時，軟件彈出如圖2.2.8所示對話框。

起點自動生成立管：在標高需要調整的水平管的起點自動生成連接這兩根不同標高的水平管的立管，該水平管的標高以后一次輸入的標高為準。

終點自動生成立管：在標高調整后的水平管的終點自動生成立管。該水平管還是按原標高生成，調整的標高只對立管有效。

生成斜管：調整標高后生成的管道的起點是原標高，終點為調整后標高，即生成斜管。

4．給水立管布置

立管有變徑和不變徑兩類，針對不同類型的立管，布置命令有“垂直立管”和“貫通立管”兩種，其中“垂直立管”適用于不變徑立管，“貫通立管”適用于變徑立管。查閱A辦公樓給水系統圖，給水主立管JL-1、JL-2都為變徑主立管，需按貫通立管進行布置。

（1）垂直立管

該命令主要用于布置同一垂直方向上的不變徑主立管。單擊“垂直立管”按鈕，選擇對應的立管規格、系統編號及對應標高方式，在軟件提示框輸入標高信息，命令行提示“指定立管的插入點【參考點（R）】”，單擊布置即可。

軟件默認是“工程相對標高”。“工程相對標高”也就是構件相對于該工程±0.000為起點的標高；“樓層相對標高”就是構件相對于當前樓層為起點的標高。我們可以直接在“起點標高”“終點標高”中輸入該立管的上、下端標高位置，如圖2.2.9所示。

注：選擇“工程相對標高”布置時，軟件支持布置輸入的起點標高和終點標高不在該樓層范圍之內的立管，但圖形顯示只有一個點和構件名稱，且當切換過樓層后構件名稱自動消除，該構件只在所屬樓層顯示。如：一層標高是（0,3000mm），所布置的立管高度為（3400mm,9600mm），若在一層布置完成該立管后，只有構件名稱和一個點，切換到二層，然后再重新切換到一層，則一層的該立管構件名稱消除，即立管構件顯示在標高所在層，且分層顯示。

選擇“樓層相對標高”布置時，當輸入的起點標高和終點標高不在該樓層范圍之內時軟件支持布置該立管，三維顯示時在該樓層按實際標高顯示。

采用“工程相對標高”繪制的立管為主立管，與水平管顏色不一致，可分別顯示控制；采用“樓層相對標高”繪制的立管為短立管，與水平管同顏色。

設置好相應標高后在平面圖中單擊完成對垂直立管的布置。重復此操作完成其他立管的布置，如圖2.2.10所示。

（2）貫通立管

該命令主要用于布置同一垂直方向上的變徑主立管，單擊“貫通立管”按鈕，軟件彈出如圖2.2.11所示對話框。

選擇要布置的管道名稱，單擊“增加”，即把要布置的管道增加到右邊的列表中。對于多增加了的管道單擊“刪除”，按照軟件提示選擇“是”即可刪除該管道。左邊的列表中顯示的是所有已經定義了的各類管道構件，對于屬性里沒有被定義的，則需要在“構件屬性”里定義完成，然后在該列表中才可以看到。同理，對于沒有定義的系統編號要在“系統編號”里進行增加。

我們以本工程J-1立管為例，定義并選擇好管道名稱之后如圖2.2.12所示。

在圖2.2.12的右邊列表中，對每一種管道，可以在“系統編號”欄中選擇系統編號，并輸入“終點標高”參數。增加第二行時起點標高自動讀入上一構件的終點標高，不可更改。標高的輸入支持“nF±”的輸入方式。

各個參數設置好后，單擊“確定”，光標回到圖形界面，命令行提示“指定立管的插入點【參考點（R）】”，指定插入點布置貫通立管。

【提示】

給水立管安裝要求，其中立管外壁至墻面凈距：當管徑小于等于32mm時，應為25～35mm；當管徑大于32mm時，應為30～50mm。明裝立管應垂直，其偏差每米不得超過2mm；高度超過5m時，總偏差不得超過8mm。

5．管道配件布置

管道配件主要指彎頭、三通、四通、大小頭等。管道布置完成后，進行管道配件布置，有工程生成、樓層生成、選擇生成、隨畫隨生成等方式。

（1）工程生成

軟件自動生成整個工程的管道配件。單擊中文工具欄“管道配件”下方的“工程生成”按鈕，軟件會自動搜尋整個工程中所有的管道連接點，并按照管道連接方式自動生成相應的管道配件。

（2）樓層生成

軟件自動生成當前樓層的管道配件。單擊中文工具欄“管道配件”下方的“樓層生成”按鈕，軟件會自動搜尋本層樓層中所有的管道連接點，并按照管道連接方式自動生成相應的管道配件。

（3）選擇生成

軟件自動生成框選范圍的管道配件。單擊中文工具欄“管道配件”下方的“選擇生成”按鈕，根據命令行提示選擇要生成配件的管道，右擊確定即可。

（4）隨畫隨生成

在繪制管道前先進行選項設置。單擊菜單欄“工具”—“選項”—“配件”，彈出選項設置對話框，如圖2.2.13所示。選擇“水管配件”后，單擊“應用”—“確定”即可。水管配件隨畫隨生成，同時在編輯修改后實時自動更新。

【思考與討論】

1．工程中常用的給水管材有哪些？管道的連接方式有哪些？管道保溫防腐措施有哪些？

2．如何批量調整管道高度？

2.2.2 衛生間給水系統布置

A辦公樓衛生間給水系統詳見衛生間詳圖。衛生間給水系統布置流程：衛生間給水詳圖縮放→衛生間給水構件布置→標準房間創建及布置。

1．衛生間給水詳圖縮放

給排水平面圖比例為1∶100，衛生間詳圖比例為1∶50，比例不一致，需對衛生間詳圖進行縮放。

在命令行輸入縮放命令“SC”，框選需縮放的對象，指定基點（給水立管JL-1中心點），輸入比例因子（0.5），完成衛生間詳圖縮放。

2．衛生間給水構件布置

（1）管道布置

衛生間給水橫支管布置前，需先進行構件屬性定義，如何定義請參照前述管道屬性定義。屬性定義完成后，進行給水橫支管布置，布置方式可以是任意布置、選擇布置、轉化布置等。我們這里以“任意布管道”命令進行給水橫支管布置。

①任意布管道

單擊左側工具欄中“管道”下方的“任意布管道”圖標，設置好給水橫支管標高、規格及系統編號后，根據CAD圖紙的管道走向進行手動繪制。命令行提示“指定第一點【參考點（R）】”，在管道上一點單擊選為起點，單擊后軟件提示“指定下一點【圓弧（A）/回退（U）】<回車結束>”，單擊選擇下一點。

關于給水短立管，采用不同標高水平管布置處理，起點與終點輸入不同的標高，自動生成短立管，如前圖2.2.8“處理方式”對話框所示。

衛生間給水管道布置完成后，三維BIM效果如圖2.2.14所示。

【提示】

完成“選擇第一個對象”后，根據命令行提示，可以輸入“D”指定下一點或者選擇下一個對象，軟件即時生成垂直管道和水平管道。

②選擇布管道

該命令主要用于潔具設備連接自動生成水平管和垂直短立管。單擊“選擇布給水管”按鈕，選擇管道規格、系統編號，軟件彈出如圖2.2.15所示對話框。

樓層相對標高：相對于本層樓地面的高度。我們可以直接輸入參數對它進行調整，也可以單擊后面的“標高提取”按鈕自動提取。

標高提取：可以通過直接單擊選取平面圖形來讀取該圖形的標高參數。注意：該按鈕只能提取平面圖形（如水平管）上的標高參數，不能提取立面圖形（如立管）的標高參數。

生成豎向管道：給水管連接已布置的潔具，自動生成垂直管道，在下拉列表內可選擇管道規格。

③轉化管道

單擊右側工具欄中的“轉化管道”按鈕，彈出“轉化管道布置”對話框，按命令行提示完成管道轉化，操作方式同前述轉化管道命令。

【提示】

因衛生間和給水支管標高不同、管徑標注不太齊全，導致管道轉化準確率不高，對標高等需重新設置修改，較煩瑣，所以轉化管道命令在布置衛生間給水管道時不很適用。

（2）給水附件

衛生間給水系統中給水附件主要有閥門、法蘭、儀器儀表、水嘴等，現以水嘴為例進行布置，其他給水附件可參照布置。

①屬性定義

在給排水專業模塊下，雙擊屬性工具欄空白處，或單擊“”按鈕，或單擊“屬性”—“屬性定義”，進入“屬性定義”界面，如圖2.2.16所示。

單擊“附件”標簽，在“構件列表”下拉列表中選擇“普通水嘴”，單擊“增加”然后單擊“”，可在平面圖中提取水嘴名稱，在“構件定義”對話框中對水嘴的類型、材質、規格等進行定義。

在圖形顯示區，可對屬性值進行設置，直接單擊“參數設置”，彈出“參數設置”對話框，如圖2.2.17所示。對三維尺寸與插入點進行編輯，最后單擊“確定”即可。

②水嘴布置

水嘴為寄生構件，必須生成管道后才能布置。

單擊左側工具欄“附件”—“水嘴”按鈕，軟件屬性工具欄自動跳轉到“附件—普通水嘴”構件中，選擇要布置的普通水嘴或冷熱水嘴的名稱，命令行提示“選擇要布置附件的管道”，單擊相應管道，同時彈出如圖2.2.18所示對話框。

樓層相對標高：可以直接輸入水嘴所在的高度，該高度按本層樓地面起算，軟件默認的是前一次輸入的參數；若選擇的是斜管則讀取其高點端的標高；當輸入的標高與水平管標高一致時，不生成短立管。軟件里也可以單擊后面的“標高提取”按鈕自動提取。

標高提取：可以通過直接單擊選取平面圖形來讀取該圖形的標高參數。注意：該按鈕只能提取平面圖形（如水平管、噴淋頭等）上的標高參數，不能提取立面圖形（如立管及其立管上的構件）的標高參數。

自動生成短立管：勾選此項，當水嘴和水平管不在一個標高時，軟件會自動生成立管。生成的短立管的系統編號與所選水平管相同。

短立管：軟件默認短立管的名稱和水平管一致，也可以單擊小三角進行選擇，下拉列表中的構件選項與水平管是同一小類構件。如果該構件列表中沒有，則單擊后面的“”按鈕進入“屬性定義”界面，重新定義新構件。

設置好相關參數后，選擇要布置水嘴的水管，按照命令行提示單擊要布置水嘴的位置。給水附件只能布于給水管、熱給水管等上。不符合時，如排水管，軟件彈出提示“該類附件不能布于該類管”。系統名稱的設置同水平管。

【提示】

軟件中所有點狀、塊狀構件（如噴頭、水嘴、排水附件、儀器儀表、衛生器具等）有三個夾點。構件名稱左下角的夾點是確定構件名稱所在位置的夾點；構件中心點處的夾點是構件位置夾點；構件右上角的夾點是構件方向的翻轉夾點，拖動該夾點可以翻轉構件的顯示方向。

3．標準房間創建及布置

因衛生間構件每層都一致，為簡化建模步驟，可將衛生間作為一個模塊創建標準房間，創建好后再依次布置到每層平面圖中，從而提高建模速度及精準性。

（1）標準房間繪制

衛生間中所有構件布置完成后，將專業從“給排水”切換到“建筑”，選擇左側工具欄“房間”，單擊“自由繪制”，按命令行提示完成標準房間的繪制。

（2）標準房間創建

該命令用于房間形成之后，把房間里的不同專業下的構件都組合在標準房間里，然后進行標準房間的布置，相當于是多類構件的批量布置。單擊左邊中文工具欄中“標準房間創建”命令，軟件彈出對話框，如圖2.2.19所示。

名稱：選擇已定義完成的房間名稱或自主輸入房間名稱。

單擊“提取圖形”按鈕，軟件彈出“構件選擇”對話框，如圖2.2.20所示。

選擇要跟隨房間一起復制的專業，確定后光標變成小方格呈選擇狀態，按照命令行提示在圖上選擇房間名稱，選中的房間及其跟隨房間復制的構件均呈虛線狀態，根據命令行提示完成標準房間設置，設置完成后，軟件彈出對話框，如圖2.2.21所示。

完成后單擊“確定”，彈出如圖2.2.22所示對話框，即標準房間創建完成。

（3）標準房間布置

單擊左邊中文工具欄中的“標準房布置”命令，軟件彈出“布置標準房間”對話框，如圖2.2.23所示。

列表：顯示所有已定義的標準房間。在列表中選擇要布置的房間名稱，右邊圖形區顯示與左邊列表中房間名稱相對應的房間圖形。

刪除：刪除已定義的標準房間。

設置完成后，單擊“布置房間”按鈕，開始布置房間，命令行提示“指定插入點【A—旋轉角度，B—左右翻轉，C—上下翻轉】”，單擊確定所要布置的房間位置，右擊完成標準房間布置，可以通過輸入A、B、C調整房間的旋轉角度和位置。

【提示】

“標準房布置”命令和“標準房間創建”命令一起用，主要用于房間和房間內的構件基本一致的情況下的構件的快速布置，如對廚房衛生間的管道、閥門、電氣等構件的一次性布置，方便快速。

2.2.3 給水附件布置

1．閥門法蘭

（1）屬性定義

在給排水專業模塊下，雙擊屬性工具欄空白處或單擊“”按鈕，軟件彈出構件的“屬性定義”界面，如圖2.2.24所示。

選擇“閥門法蘭”標簽，在“構件列表”的下拉列表中選擇“閥門”，單擊“增加”，彈出“構件定義”對話框，對閥門的類型、材質、規格、連接方式等進行定義。

本工程閥門如圖2.2.24所示。

（2）布置閥門、法蘭

閥門、法蘭等為寄生構件，必須生成主管后才能布置。

單擊“閥門法蘭”按鈕，軟件屬性工具欄自動跳轉到“閥門法蘭—閥門”構件中，選擇要布置的閥門的名稱，同時命令行提示“選擇需要布置附件的管道：選擇要布置閥門的水管”，按照命令行提示單擊要布置閥門的位置。

2．儀器儀表

儀器儀表的屬性定義同閥門法蘭，布置也同閥門法蘭。

單擊“儀器儀表”按鈕，軟件屬性工具欄自動跳轉到“附件”—“儀器儀表”構件中，選擇要布置的儀器儀表的名稱，選擇要布置水表或壓力表的水管名稱，按照命令行提示在需要布置水表等構件的位置上單擊即可。三維效果如2.2.25所示。

2.2.4 給水設備布置

我們以A辦公樓地下一層水泵房內水泵布置為例，布置的方式主要有手動布置和轉化布置兩種，其中手動布置又分為任意布置和選擇布置。建模順序是先進行屬性定義，再根據平面圖布置。

1．屬性定義

在給排水專業模塊下，雙擊屬性工具欄空白處，或單擊“”按鈕，或單擊“屬性”—“屬性定義”，進入“屬性定義”界面，如圖2.2.26所示。

單擊“設備”標簽，在“構件列表”的下拉列表中選擇“給排水設備”，單擊“增加”然后單擊“”，可在平面圖當中提取對應水泵名稱，在“構件定義”對話框中對水泵的名稱、型號等進行定義。

在圖形顯示區，可對屬性值進行設置，直接單擊“參數設置”，彈出“參數設置”對話框，對三維尺寸與插入點進行編輯，最后單擊“確定”即可。

2．任意布置

單擊左側工具欄“潔具設備”下方的“任意布設備”按鈕，選擇設備類型、系統編號，軟件彈出如圖2.2.27所示對話框。該對話框中的樓層相對標高需要輸入設備所在的高度，該高度按本層樓地面起算，軟件默認的是前一次輸入的參數。

標高提取：可以通過直接單擊選取平面圖形來讀取該圖形的標高參數。注意：該按鈕只能提取平面圖形（如水平管等）上的標高參數，不能提取立面圖形（如立管及其立管上的構件）的標高參數。

命令行提示“指定插入點【A—旋轉角度】”，單擊需要布置設備的位置，如果需要旋轉角度，輸入A進行調整，即可完成設備布置。

3．選擇布置

單擊“選擇布設備”按鈕，軟件彈出設備“布置選項”對話框，如圖2.2.28所示。

樓層相對標高：相對于本層樓地面的高度，可以直接輸入參數對它進行調整，也可以單擊后面的“標高提取”按鈕自動提取。由泵房詳圖可知，水泵基礎標高為150mm，直接輸入即可。

標高提取：可以通過直接單擊選取平面圖形來讀取該圖形的標高參數。注意：該按鈕只能提取平面圖形（如水平管等）上的標高參數，不能提取立面圖形（如立管）的標高參數。

自動布置垂直管道：取消勾選此復選框則不生成垂直管道。

參數設定好后根據命令行提示“選擇需要布置設備的管道”，選擇好管道，單擊即可完成設備布置。

4．轉化布置

單擊右側工具欄中的“轉化設備”按鈕，軟件彈出“批量轉化設備”對話框，如圖2.2.29所示。

單擊“提取二維”按鈕，軟件自動轉入繪圖界面，光標變成小方框，單擊CAD圖形中的水泵，右擊，選擇插入點（水泵中心點）。二維提取完成后，軟件會默認生成一個三維圖形，我們也可以單擊“選擇三維”按鈕進入圖庫選擇對應圖形。

構件設置：選擇構件類型，手動定義構件名稱，或單擊“”按鈕，在圖紙中提取名稱。本工程水泵設置為：設備—給排水設備—水泵。

系統設置：選擇系統編號J-1，也可以單擊“ ”按鈕進行設置。

標高設置：水泵基礎標高為300mm。

轉化范圍：支持全部樓層轉化、當前樓層轉化和當前范圍轉化。我們根據需要選擇“當前樓層”轉化。

標注圖層：選中后，單擊“”按鈕，可以選擇構件標注的圖層，轉化時將標注信息加入構件名稱中。

增加：需要增加構件時，單擊“增加”按鈕，重復上述操作，繼續提取其他構件。

各參數設置完成后單擊“轉化”按鈕，開始水泵的轉化。轉化完成后的三維效果如圖2.2.30所示。

2.2.5 給水系統BIM模型展示

1．三維顯示

單擊菜單欄“視圖”—“三維顯示”—“整體”，即可查看本工程建筑給水系統的整體三維立體圖。建筑給水系統BIM模型如圖2.2.31所示。

2．平面顯示

單擊菜單欄“視圖”—“平面顯示”，或單擊“平面顯示”圖標，用以取消三維顯示，使用戶可以恢復原來平面圖的視角。

3．顯示控制

單擊菜單欄“視圖”—“顯示控制”，單擊“顯示控制”圖標，彈出“顯示控制”對話框，如圖2.2.32所示。顯示控制功能支持到具體構件，更改構件屬性也會在顯示控制中同時刷新，且支持自由縮放大小、自由分配系統編號與構件列表空間大小，設置大型工程時更為便捷、清晰。

◎任務測試◎

◎任務訓練◎

完成A辦公樓J-2給水系統BIM模型創建。