BIM在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王彪

（上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院，四川 成都 610051）

隨著城市化的發(fā)展和進(jìn)步，人們生活水平得到了很大的提升，所以需要全面地提高建筑設(shè)計(jì)水平，才能更好的滿足現(xiàn)代人們使用的需要。在建筑工程中，建筑給排水部分是必不可少的，加強(qiáng)該部分的設(shè)計(jì)，可以提升建筑的總體質(zhì)量水平，保證各項(xiàng)功能符合要求。因此，建筑給排水設(shè)計(jì)師要具備較高的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平以及豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，確定最科學(xué)合理的給排水方案，滿足建筑工程使用需求。

信息技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)的全面發(fā)展和進(jìn)步，建筑三維模型被廣泛地使用到實(shí)踐中，其主要是進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工、進(jìn)度、造價(jià)等多個(gè)方面的模擬分析，所以被大量地使用到建筑工程領(lǐng)域內(nèi)。利用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工程總體性分析，能夠落實(shí)給排水設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與信息共享，最終可以保證建筑工程質(zhì)量合格，消除建筑設(shè)計(jì)、施工的風(fēng)險(xiǎn)，為整個(gè)行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 BIM的概念與原理

1.1 概念

BIM是指建筑信息模型化，即用信息技術(shù)作為根基，運(yùn)用建筑工程項(xiàng)目各個(gè)時(shí)期的數(shù)據(jù)來(lái)達(dá)成這一模型的創(chuàng)建，利用三維圖形來(lái)達(dá)成仿真化的模擬，從而以極高的信息互享來(lái)增強(qiáng)項(xiàng)目的管理效果與品質(zhì)，在減少本金輸入的前提下，增強(qiáng)建筑行業(yè)的整體利益和競(jìng)爭(zhēng)能力。

1.2 BIM技術(shù)特點(diǎn)

（1）可視化。BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)三維模型建立，直觀性較強(qiáng)，在設(shè)計(jì)中能夠真實(shí)的體現(xiàn)出設(shè)備、管線、位置、高度等多個(gè)方面標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)角度和方向都能夠準(zhǔn)確的確定。這樣可以使得設(shè)計(jì)、施工人員深入了解各個(gè)部分，避免在施工中出現(xiàn)碰撞的情況，提高工程水平。

（2）一體化。BIM設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)綜合性、協(xié)同性的設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)專(zhuān)業(yè)一致性分析，達(dá)到共享設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，可以防止在施工中出現(xiàn)各個(gè)專(zhuān)業(yè)沖突的情況，提高設(shè)計(jì)總體水平。該種設(shè)計(jì)方式可以有效提高設(shè)計(jì)水平，降低施工成本、縮短工期，產(chǎn)生更高的綜合效益。

（3）參數(shù)化。通過(guò)參數(shù)化建模的方式，使得原本抽象的二維圖形和復(fù)雜的數(shù)據(jù)可以直觀地通過(guò)三維形式反映出來(lái)，能夠反映出不同角度、方向的設(shè)計(jì)情況。此外，還能夠結(jié)合實(shí)際工程的需要來(lái)進(jìn)行參數(shù)的修改，如管徑、尺寸、高度等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整和布置，模擬各個(gè)結(jié)構(gòu)部分，也就是仿真設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)水平。

（4）優(yōu)化出圖。應(yīng)用BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)更加方便快捷地進(jìn)行，內(nèi)容也更加的完善，能夠達(dá)到設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等方面的優(yōu)化，利用可視化展示能夠體現(xiàn)出各個(gè)方面，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙的深化設(shè)計(jì)，體現(xiàn)出邏輯關(guān)系，提高設(shè)計(jì)水平。

2 BIM技術(shù)在給排水工程中的應(yīng)用

2.1 協(xié)同設(shè)計(jì)

建筑工程給排水項(xiàng)目設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，利用BIM技術(shù)創(chuàng)設(shè)三維模型，能夠?qū)⒔o排水部分融入模型內(nèi)。比如，模型中可以體現(xiàn)出水泵使用量、安裝尺寸等多個(gè)方面的信息，不同專(zhuān)業(yè)人員能夠按照自己使用需要調(diào)取使用。如果在設(shè)計(jì)中不得不進(jìn)行模型數(shù)據(jù)調(diào)整，在其他相關(guān)聯(lián)部位也會(huì)隨之自動(dòng)調(diào)整。建筑工程的各個(gè)專(zhuān)業(yè)都能夠利用BIM模型進(jìn)行檢查，提高工作效率和水平。如果建筑工程的任何單位人員修改建筑模型，設(shè)計(jì)人員都會(huì)立即發(fā)現(xiàn)，并且展開(kāi)討論和分析，就能夠提高協(xié)調(diào)性，保證設(shè)計(jì)方案合格。

2.2 可視化設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的建筑給排水在設(shè)計(jì)時(shí)主要是利用CAD系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，結(jié)合具體的平面圖、立面圖以及剖面圖來(lái)完成整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。根據(jù)需要確定各個(gè)結(jié)構(gòu)的位置與尺寸，給排水設(shè)計(jì)者能夠進(jìn)行整個(gè)建筑的調(diào)整和控制。如果建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜性較高，那么，應(yīng)該適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)工期，此時(shí)，會(huì)造成數(shù)據(jù)失真，如果利用BIM技術(shù)進(jìn)行三維信息數(shù)據(jù)傳輸，能夠?qū)⒏黜?xiàng)數(shù)據(jù)直觀的展示在使用者面前。如果不同位置模型有著較大差異，此時(shí)，要根據(jù)不同樓層進(jìn)行劃分，必須要按照土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式來(lái)確定給排水設(shè)計(jì)方案。如果局部結(jié)構(gòu)改變，會(huì)給整個(gè)建筑樓層造成較大的影響。傳統(tǒng)給排水設(shè)計(jì)應(yīng)該將樓層作為基礎(chǔ)，各個(gè)系統(tǒng)是割裂存在的，只要是出現(xiàn)小幅修改，會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)圖紙發(fā)生變化。通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)修改，并且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)更新，操作便捷且準(zhǔn)確率高。

2.3 管道綜合設(shè)計(jì)及模擬安裝

BIM技術(shù)在可以實(shí)現(xiàn)管道凈空高度的直觀顯示和應(yīng)用，

能更直觀、更早地發(fā)現(xiàn)存在標(biāo)高和空間沖突的問(wèn)題。特別是地鐵項(xiàng)目中，空間比較有限，管線安裝具有小空間、多專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，極易出現(xiàn)安裝錯(cuò)誤的問(wèn)題。如果通過(guò)BIM模型展開(kāi)模擬和分析，能夠及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)施工情況，為管道安裝提供良好基礎(chǔ)，還能夠做好進(jìn)度管理，使得各個(gè)部門(mén)工作順利進(jìn)行。比如，成都軌道交通8號(hào)線二期的某項(xiàng)目，在進(jìn)行給排水設(shè)計(jì)中，通過(guò)BIM技術(shù)來(lái)進(jìn)行管道模擬分析，首先，是明確具體的風(fēng)管、水管電纜橋架的位置，在模型中建立立體圖像，并標(biāo)識(shí)出通風(fēng)口、噴頭、燈具燈附件設(shè)備，利用BIM平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)在設(shè)計(jì)階段就很好地發(fā)現(xiàn)各個(gè)位置可能存在的安裝空間沖突，通過(guò)小改調(diào)整最終形成整體布局方案，使整個(gè)方案更加科學(xué)合理。

3 BIM技術(shù)進(jìn)行給排水設(shè)計(jì)中的問(wèn)題與質(zhì)量管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 BIM在工程給排水設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

因?yàn)锽IM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)三維模型的設(shè)計(jì)，所以能夠全面地提升給排水設(shè)計(jì)水平，使用范圍逐步增大，設(shè)計(jì)人員也更加愿意選擇使用。在BIM應(yīng)用環(huán)節(jié)，也會(huì)存在很多的問(wèn)題，具體如下：第一，BIM模型中包含大量的給排水?dāng)?shù)據(jù)，設(shè)計(jì)、施工、成本、進(jìn)度等都會(huì)在其中，如果數(shù)據(jù)存在問(wèn)題進(jìn)行修改會(huì)存在很大的困難。雖然數(shù)據(jù)查詢(xún)效果較好，但是，還會(huì)有施工、物業(yè)等方面，導(dǎo)致數(shù)據(jù)復(fù)雜性過(guò)高；第二，協(xié)同設(shè)計(jì)難度較大。因?yàn)锽IM協(xié)同設(shè)計(jì)中含有鏈接模式與工作集模式，系統(tǒng)工作中的工序與環(huán)節(jié)非常的復(fù)雜。第三，BIM技術(shù)進(jìn)行給排水設(shè)計(jì)還有其他問(wèn)題，比如，要進(jìn)一步完善系統(tǒng)，采取更好的設(shè)計(jì)方法等。

3.2 BIM工程設(shè)計(jì)質(zhì)量管理系統(tǒng)

BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠使得建筑前期管理順利進(jìn)行，給排水部分設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)的使用要結(jié)合不同實(shí)際情況做出調(diào)整，以達(dá)到一體化設(shè)計(jì)要求，提高總體設(shè)計(jì)水平。

（1）當(dāng)前，我國(guó)建筑規(guī)模逐步的增大，為了能夠達(dá)到人們使用標(biāo)準(zhǔn)，要做好質(zhì)量管理，要將給排水設(shè)計(jì)質(zhì)量放在首要位置上，利用排查和隱患處理等相關(guān)的措施確保項(xiàng)目順利實(shí)施。BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)可以有效地排除安全隱患，讓設(shè)計(jì)人員更好地利用先進(jìn)技術(shù)解決項(xiàng)目中的一系列問(wèn)題。

（2）給排水設(shè)計(jì)質(zhì)量隱患給后續(xù)的施工和現(xiàn)場(chǎng)管理都會(huì)產(chǎn)生一定的影響，通過(guò)BIM技術(shù)能夠進(jìn)行模擬施工進(jìn)度和優(yōu)化。同時(shí)，建筑空間結(jié)構(gòu)也會(huì)給安全性產(chǎn)生較大的影響，利用BIM模型優(yōu)化空間能夠切實(shí)提高建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

（3）給排水部分設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)，投入資金也比較多，各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)給最終性能產(chǎn)生直接的影響。在給排水工程施工前，利用BIM模型可以提升設(shè)計(jì)總體質(zhì)量，能夠消除工程中的質(zhì)量和安全隱患，為項(xiàng)目順利實(shí)施奠定基礎(chǔ)，確保各個(gè)管道網(wǎng)絡(luò)順利進(jìn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

建筑給排水設(shè)計(jì)人員要充分地應(yīng)用BIM技術(shù)，可以有效地提升給排水設(shè)計(jì)水平，不僅保證設(shè)計(jì)工作高效進(jìn)行，還能提升設(shè)計(jì)質(zhì)量水平，降低施工成本，產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)效益。但是，在實(shí)際應(yīng)用，BIM技術(shù)的應(yīng)用依然存在很多問(wèn)題，要不斷探索，尋求出解決辦法，提高給排水設(shè)計(jì)水平，更好地促進(jìn)我國(guó)建筑領(lǐng)域的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。