探究BIM在給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與發(fā)展

李芳亭 儀樸

摘 ? ?要：本文以BIM技術(shù)在給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為討論對(duì)象，論述了BIM技術(shù)在給排水設(shè)計(jì)中在可視化、協(xié)同化、參數(shù)化設(shè)計(jì)和管道綜合設(shè)計(jì)、安裝模擬方面的應(yīng)用，提出其在給排水設(shè)計(jì)中呈現(xiàn)的設(shè)計(jì)成果可視化、設(shè)計(jì)過(guò)程協(xié)同化、設(shè)計(jì)信息參數(shù)化方向的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);排水工程;排水設(shè)計(jì)

1 ?前言

BIM技術(shù)可以建立三維型數(shù)字信息模型，并提供信息共享平臺(tái)，為多學(xué)科之間的交流學(xué)習(xí)提供便利，使項(xiàng)目包含的所有數(shù)據(jù)信息簡(jiǎn)單明了。在給排水設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)也發(fā)揮了良好作用，將管道的信息參數(shù)上傳至信息共享平臺(tái)，就可以利用可視設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)等功能對(duì)設(shè)計(jì)方案采取及時(shí)的優(yōu)化處理。

2 ?BIM技術(shù)在給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 ?在可視化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)可以令技術(shù)圖紙與三維效果圖之間呈現(xiàn)自由轉(zhuǎn)換的模式，例如，相機(jī)功能的使用，可以事先確定好相機(jī)的視角范圍，提前設(shè)定相機(jī)的運(yùn)動(dòng)步驟，實(shí)行虛擬漫游。這樣，設(shè)計(jì)師在給排水設(shè)計(jì)中就可以借助BIM技術(shù)將目標(biāo)設(shè)計(jì)環(huán)境可視化，建造待完成作品的虛擬模型，有利于專(zhuān)家對(duì)項(xiàng)目建設(shè)周期和建設(shè)計(jì)劃進(jìn)行討論。BIM技術(shù)在可視化設(shè)計(jì)中不僅可以幫助建造模擬效果圖，還可以使工地的勘察測(cè)繪、施工建設(shè)以及項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)呈現(xiàn)可視化狀態(tài)，幫助建筑企業(yè)在招投標(biāo)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、人員調(diào)配以及項(xiàng)目更新方面做及時(shí)、準(zhǔn)確的合理安排，促進(jìn)給排水設(shè)計(jì)的科學(xué)化發(fā)展。

2.2 ?在協(xié)同化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

協(xié)同化設(shè)計(jì)的范圍較廣，包括給排水管道線(xiàn)路、電氣管道線(xiàn)路、通風(fēng)管道線(xiàn)路等內(nèi)容。設(shè)計(jì)單位要將涉及的各個(gè)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員匯集在一起，共同討論設(shè)計(jì)問(wèn)題，全方位考慮管道線(xiàn)路架構(gòu)問(wèn)題，保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理。應(yīng)用BIM技術(shù)，設(shè)計(jì)人員可以在線(xiàn)與其他部門(mén)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通，對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題隨時(shí)討論。當(dāng)各部分?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)入設(shè)計(jì)模型后，專(zhuān)業(yè)沖突點(diǎn)與存在問(wèn)題的設(shè)計(jì)位置都可以直觀的展現(xiàn)出來(lái)。因此，BIM技術(shù)在協(xié)同化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為設(shè)計(jì)部門(mén)對(duì)設(shè)計(jì)方案及時(shí)有效的溝通討論提供了便利。

2.3 ?在參數(shù)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)可以將構(gòu)建的數(shù)據(jù)模型中的數(shù)據(jù)信息做分類(lèi)整合處理，這樣，設(shè)計(jì)師借助BIM技術(shù)可以直觀地了解給排水工程設(shè)計(jì)的實(shí)際情況。當(dāng)三維數(shù)據(jù)模型中的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)生變化，平面設(shè)計(jì)與剖面設(shè)計(jì)形式也會(huì)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的改變。因此，利用BIM技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與信息的參數(shù)化呈現(xiàn)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員可以及時(shí)修改調(diào)整，避免給排水工程設(shè)計(jì)出現(xiàn)較大問(wèn)題。

2.4 ?在管道綜合設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在管道綜合設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)勘測(cè)人員的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)內(nèi)部的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，可以將建筑的給排水工程設(shè)計(jì)圖用三維建模的方式展現(xiàn)出來(lái)。利用這個(gè)三維模型，模擬在該環(huán)境下鋪設(shè)管道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的凈空高度值，驗(yàn)證工程給排水設(shè)計(jì)的可行性。地下室通常集合著暖通風(fēng)管、給排水管和電纜管道等，容易發(fā)生管線(xiàn)碰撞問(wèn)題，運(yùn)用BIM技術(shù)的碰撞檢測(cè)技術(shù)，設(shè)計(jì)師可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道碰撞問(wèn)題，及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)路線(xiàn)，保證設(shè)計(jì)的科學(xué)可行性，提高給排水工程的施工效率。

2.5 ?在安裝模擬設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

給排水設(shè)計(jì)是實(shí)際施工方的主要參考依據(jù)，在施工前，要對(duì)施工進(jìn)度、施工方案做出合理安排，對(duì)施工中可能遇到的問(wèn)題做有效預(yù)測(cè)，保障施工單位的施工效率與施工進(jìn)度，但實(shí)際的施工過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)未預(yù)想到的復(fù)雜問(wèn)題。因此，利用BIM技術(shù)建立安裝模型，可以將施工進(jìn)度融入到模型信息中。通過(guò)制定科學(xué)的安裝進(jìn)度計(jì)劃，合理安排施工單位的施工工期，指導(dǎo)給排水工程的安裝工作。專(zhuān)業(yè)人員還要編制系統(tǒng)整體的工作進(jìn)度計(jì)劃表，促使給排水工程設(shè)計(jì)的整體性發(fā)展，避免各部門(mén)出現(xiàn)相互排斥，互相分離的問(wèn)題給設(shè)計(jì)工作帶來(lái)不良影響，降低變更設(shè)計(jì)的概率，保障給排水設(shè)計(jì)工作的穩(wěn)定性。

3 ?BIM技術(shù)在給排水設(shè)計(jì)中的發(fā)展

3.1 ?設(shè)計(jì)成果可視化

由于建筑方的施工工期較短，在信息傳遞過(guò)程中極易出現(xiàn)交接不及時(shí)，信息失真的情況。各部門(mén)的設(shè)計(jì)人員交流討論不方便，拖長(zhǎng)了設(shè)計(jì)時(shí)間，降低了設(shè)計(jì)工作效率。BIM技術(shù)在給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用推進(jìn)了給排水設(shè)計(jì)模型的三維化，以往的設(shè)計(jì)過(guò)程中主要應(yīng)用CAD軟件，其繪制出的二維設(shè)計(jì)圖雖然使給排水設(shè)計(jì)在圖紙還原上取得了較大進(jìn)步，但無(wú)法直觀立體地展現(xiàn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。BIM技術(shù)建立的給排水設(shè)計(jì)模型具有三維可視化的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)布局的整體性。

應(yīng)用BIM技術(shù)，設(shè)計(jì)人員可以將一定區(qū)域內(nèi)的管道實(shí)行分隔設(shè)計(jì)，布置成多個(gè)獨(dú)立的單元與系統(tǒng)，這樣，后續(xù)的給排水作業(yè)可以以單元為單位有序施工，縮短了作業(yè)周期。這種設(shè)計(jì)方式借助BIM技術(shù)提高了施工效率，避免設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題對(duì)后續(xù)的系統(tǒng)運(yùn)行造成影響，讓使用與維修簡(jiǎn)單化。BIM技術(shù)在給排水設(shè)計(jì)中向設(shè)計(jì)成果可視化方向的發(fā)展為設(shè)計(jì)工作的科學(xué)性提供充足保障。

3.2 ?設(shè)計(jì)過(guò)程可協(xié)同

給排水工程的設(shè)計(jì)工作需要建筑、設(shè)備等各方面一起協(xié)同合作，這就需要各個(gè)單位部門(mén)就工作計(jì)劃、工作方法、和工作狀態(tài)及時(shí)交流，互相溝通，實(shí)現(xiàn)信息共享，提高設(shè)計(jì)工作辦公效率。由于設(shè)計(jì)項(xiàng)目是由多單位、多部門(mén)、多人員共同合作完成，在初期的設(shè)計(jì)工作過(guò)程中極易因意見(jiàn)不一、溝通不佳產(chǎn)生設(shè)計(jì)失誤的問(wèn)題，延緩設(shè)計(jì)周期，對(duì)施工帶來(lái)負(fù)面影響。應(yīng)用BIM技術(shù)可以把給排水、暖氣通道、電氣管線(xiàn)的多個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員在線(xiàn)上集合在一起，強(qiáng)化設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一[1]。應(yīng)用BIM技術(shù)，設(shè)計(jì)人員可以選擇統(tǒng)一時(shí)間在線(xiàn)上討論給排水設(shè)計(jì)問(wèn)題，設(shè)計(jì)初期，各部門(mén)可以提出在管道布設(shè)設(shè)計(jì)中需要滿(mǎn)足的條件，由總設(shè)計(jì)整理歸納，列出存在的矛盾點(diǎn)，反饋給設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)后期，設(shè)計(jì)人員就可以以這些矛盾點(diǎn)為主要調(diào)整對(duì)象，與其他部門(mén)的設(shè)計(jì)人員及時(shí)溝通，共同為存在的問(wèn)題探討解決辦法。面對(duì)問(wèn)題的直觀展現(xiàn)，設(shè)計(jì)人要采取完善或修改的有效措施。

BIM技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展促進(jìn)了設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中的協(xié)同化，有效的縮短傳統(tǒng)方法的設(shè)計(jì)周期，顯著地提高了設(shè)計(jì)效率，為給排水設(shè)計(jì)提供極大便利。

3.3 ?設(shè)計(jì)信息參數(shù)化

BIM技術(shù)可以將工程以往的參數(shù)或數(shù)據(jù)精確分析，設(shè)計(jì)人員可以依據(jù)分析結(jié)果確定合理參數(shù)，并應(yīng)用到其他的工程設(shè)計(jì)中。由于BIM技術(shù)是與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)緊密相連，設(shè)計(jì)人員在輸入舊有的數(shù)據(jù)后，調(diào)節(jié)所需內(nèi)容參數(shù)，就可以利用其自動(dòng)化計(jì)算分析功能，得到需要的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。對(duì)建筑信息模型的實(shí)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)舊有參數(shù)數(shù)據(jù)的有效應(yīng)用。修改存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)模型參數(shù)后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將這一參數(shù)的相關(guān)信息及時(shí)修改，例如調(diào)整平面設(shè)計(jì)、三維視圖或材料信息、工程量等，相關(guān)信息都會(huì)自動(dòng)更新[2]。

此外，設(shè)計(jì)人員還可以適時(shí)引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)，更新數(shù)據(jù)資料庫(kù)信息。BIM技術(shù)在給排水設(shè)計(jì)的應(yīng)用中對(duì)設(shè)計(jì)信息的處理呈現(xiàn)參數(shù)化發(fā)展的趨勢(shì)，這是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)行業(yè)起到良好輔助作用的成功案例。

4 ?總結(jié)

建筑行業(yè)與科學(xué)技術(shù)的結(jié)合越來(lái)越廣泛，BIM技術(shù)在給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為建筑單位的設(shè)計(jì)部門(mén)提供了便利，有效提高了給排水工程的施工效率與作業(yè)質(zhì)量，降低了施工風(fēng)險(xiǎn)。因此，BIM技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，促進(jìn)了給排水設(shè)計(jì)的科學(xué)化發(fā)展，推動(dòng)了我國(guó)給排水設(shè)計(jì)進(jìn)入BIM技術(shù)普遍應(yīng)用的時(shí)代。

參考文獻(xiàn)：

[1] 葉濤，龔云嬌.BIM在給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與發(fā)展[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2019（14）：253～254.

[2] 甯小波.BIM在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與發(fā)展[J].四川水泥，2019（2）：119.