BIM技術(shù)在市政給排水設計中的應用

熊勇霖

摘要：市政給排水工程作為市政化的重要組成部分，也是市政建設的關(guān)鍵，BIM技術(shù)在給排水設計中的應用可以有效的解決傳統(tǒng)設計方法存在的問題，更有效的優(yōu)化設計方案。隨著BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的普及和發(fā)展，越來越多的BIM工作者對BIM的應用有了更深的了解。本文簡要介紹BIM技術(shù)在市政給排水工程中的應用，為今后市政給排水行業(yè)的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);市政給排水;設計;應用研究

目前，市政內(nèi)澇是市政化進程中最嚴重的問題。排水工程是市政建設的重要組成部分，給排水工程的質(zhì)量直接影響到整個建設工程的壽命。隨著我國市政化的快速發(fā)展，對市政給排水工程建設的要求越來越高。在市政給排水工程設計中，一些數(shù)據(jù)可以反映各要素之間的關(guān)系，實現(xiàn)信息共享。為了進一步實施項目，我們必須充分把握項目生命周期并實施決策。不同崗位的施工人員可以通過BIM技術(shù)獲取工作中的相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)工作協(xié)調(diào)，避免不同工序之間的干擾，確保市政給排水工程的施工質(zhì)量滿足要求。

1 市政給排水工程的特點

市政給排水工程是市政建設的基礎工程之一，它關(guān)系到人們的生活質(zhì)量和切身利益，對改善市政規(guī)劃和市政環(huán)境綠化起著重要作用。而且市政給排水工程包括市政污水處理廠工程、凈水廠工程、市政給排水管網(wǎng)工程和水質(zhì)改善工程，其中海綿市政是近年來比較熱門的項目。因此市政給排水工程具有種類多、設計粗放、工程特點不同、差異大等特點。

2 BIM技術(shù)的主要特點

BIM是一種建筑信息模型，屬于信息時代的工程創(chuàng)新和設計技術(shù)。BIM技術(shù)還具有以下特點：可視性強，BIM技術(shù)具有良好的可視性，市政給排水管道設計人員可以科學地利用BIM技術(shù)，結(jié)合管道運行環(huán)境建立合理的BIM模型，進一步提高市政給排水管道的科學設計水平。由于市政給排水管道運行環(huán)境復雜，設計人員必須根據(jù)BIM模型的運行情況繪制給排水管道運行圖，不斷調(diào)整原有市政給排水管道設計，從根本上提高了管道設計的效率。根據(jù)仿真的特點，建筑信息模型技術(shù)提供了良好的仿真性能，市政給排水設計人員可以利用這一技術(shù)進行虛擬建筑實驗，有效分析給排水系統(tǒng)的建設模式是否科學，從而保證給排水管道的運行合理。比如在市政給排水管道設計中，設計師可以結(jié)合周邊給排水管道結(jié)構(gòu)的運行情況進行虛擬施工，從而保證給排水管道的施工成本得到有效控制。此外，在市政給排水管道施工階段，設計者根據(jù)虛擬模型的運行情況，對管道運行中存在的問題提出了更有效的解決方案。

3 市政給排水工程中BIM技術(shù)的應用

3.1 一體化管道的優(yōu)化應用

市政給排水工程設計十分復雜。由于大多數(shù)市政排水工程都在地下，許多系統(tǒng)，如天然氣和電纜，現(xiàn)在都在地下。這些系統(tǒng)與排水管道交織在一起，因此在設計時應考慮各個方面的因素，保證管道的鋪設和其他系統(tǒng)的鋪設不會相互干擾，方便日后的施工和維護。通過BIM技術(shù)可以直觀地觀察管道的三維情況，可以清楚地看到管道之間的距離、管道之間的交叉點以及管道與建筑物之間的關(guān)系，從而及時避免不同系統(tǒng)之間的沖突。在管路設計圖紙中，可以使用校準軟件及時檢查管路布置，有效避免碰撞，設計人員可以通過調(diào)整或修改沖突來優(yōu)化管道設計。

3.2 參數(shù)設計與應用

在參數(shù)化方面，脫鹽技術(shù)引入了輔助計算和傳統(tǒng)的給排水設計。設計人員經(jīng)常使用Excel等辦公軟件編制公式、給排水計算表、水力計算表。這種方法費時費力，缺乏科學性和合理性。利用BIM技術(shù)，工程模型可以顯示各種信息，如三維視圖、二維視圖、清單、液壓表等。當設計人員改變模型參數(shù)時，軟件可以自動調(diào)整與模型參數(shù)相關(guān)的其他參數(shù)。對于參數(shù)修改，可以隨時隨地對設計進行完全調(diào)整。例如，在給排水設計過程中，調(diào)整平面位置往往會引起水量的變化。通過BIM對材料規(guī)范表進行實時調(diào)整，大大節(jié)省了時間，提高了設計效率，提高了設計質(zhì)量。當“直徑”和“流量”參數(shù)發(fā)生變化時，軟件將重新分析管道系統(tǒng)的水力分析，以幫助優(yōu)化設計。

3.3 申請審核及材料形式

在市政給排水設施設計中，利用建筑信息模型技術(shù)建立相關(guān)工程的基本模型。在系統(tǒng)預設的工作模式下，可以輸入建筑設計方案的數(shù)據(jù)，結(jié)合管線的實際情況，確保建筑設計方案盡可能滿足相關(guān)要求。市政給排水系統(tǒng)的建設最終將依靠工程建設設計方案進行管道設計。通過建筑信息模型系統(tǒng)，檢測施工設計中的隱患，檢查施工過程中可能出現(xiàn)的情況。通過對相關(guān)設計方案和數(shù)據(jù)的分析和整理，提出了解決這些問題的建議。此外，建筑信息建模技術(shù)可以篩選出供給排水用的替代建筑材料。因為有大量的建筑BIM模型標準數(shù)據(jù)庫，相關(guān)人員將能夠獲得準確的科學工程材料的實際應用項目，這將有利于項目的科學實施和報告的順利實施。

3.4 碰撞檢測的應用

一旦建立了相關(guān)項目的初始模型，就可以利用BIM技術(shù)的碰撞檢測功能來檢查相關(guān)設計方案的合理性，然后根據(jù)該功能生成的報告將充分合理地調(diào)整項目管線的設置。確保本工程的施工不會干擾其他工程和地下管網(wǎng)。通過碰撞檢測確定采樣孔的開挖位置和施工方案。

3.5 在開挖孔位置的應用

在市政給排水管道建設中，由于施工時間短，傳統(tǒng)的施工方法會對市政給排水管道的正常運行造成巨大的障礙。在施工過程中，如果將施工信息模型用于排水管道的施工，則可以通過系統(tǒng)的內(nèi)部功能給出地下管網(wǎng)的合理開挖和施工方案。利用BIM技術(shù)跟蹤碰撞，可以快速了解地下管線的實際情況。

4 結(jié)語

近年來，建筑信息模型技術(shù)在市政給排水系統(tǒng)設計中的應用越來越多。該技術(shù)可以有效地解決大型綜合供排水管道建設中的一些復雜問題。將BIM技術(shù)應用于市政給排水工程設計中，可以改善給排水工程設計中存在的問題，解決施工設計中遇到的問題，提高市政給排水工程設計質(zhì)量。

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（作者單位：四川輕化工大學）