BIM 在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

楊志宏

（嘉博聯(lián)合設(shè)計(jì)股份有限公司廈門分公司 福建 廈門 361016）

0 引言

隨著時(shí)代的發(fā)展，中國建筑工程的整體水平不斷提高，對(duì)建筑給排水質(zhì)量的要求越來越高。通過給排水工程設(shè)計(jì)能夠大幅度提升建筑物的用水質(zhì)量。而BIM 技術(shù)在建筑工程給排水設(shè)計(jì)中能夠發(fā)揮出非常重要的作用。BIM 技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠提升給排水設(shè)計(jì)效率，還能夠提升給排水工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量。因此，有必要對(duì)BIM 技術(shù)在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用展開分析。

1 BIM 技術(shù)概念

BIM 技術(shù)就是建筑信息模型，BIM 技術(shù)在建筑工程中會(huì)將各個(gè)項(xiàng)目工程的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，并將數(shù)據(jù)信息作為基礎(chǔ)核心來完成對(duì)三維建筑模型的構(gòu)建。在BIM 技術(shù)的運(yùn)用過程中，可以通過數(shù)據(jù)信息來完成對(duì)建筑工程真實(shí)信息的仿真模擬，以此來提升建筑工程實(shí)際施工時(shí)的整體質(zhì)量。BIM 技術(shù)在建筑工程中的優(yōu)點(diǎn)有很多，無論是信息完整性還是三維建筑模型可視化等各種優(yōu)點(diǎn)都可以為建筑工程的順利開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在給排水工程設(shè)計(jì)中，若是需要某些信息，則通過BIM 技術(shù)就可以在保證效率、質(zhì)量的同時(shí)得到設(shè)計(jì)所需的各種工程資料，這部分資料信息往往直接存儲(chǔ)于BIM 中，資料信息之間具有一定關(guān)聯(lián)，因此BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的快速共享，從而保證在建筑施工時(shí)，通過BIM 技術(shù)可以在不同時(shí)期滿足不同人員的施工設(shè)計(jì)需求。在給排水設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員通過BIM 技術(shù)能夠提升設(shè)計(jì)效率與設(shè)計(jì)質(zhì)量，而且當(dāng)完成設(shè)計(jì)之后，其在設(shè)計(jì)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息又會(huì)存儲(chǔ)于BIM 中，這種信息收集方式能夠讓BIM 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息在第一時(shí)間完成更新，為建筑工程的后續(xù)施工帶來幫助。

2 BIM 在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 在給排水可視化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

相較于以樓層為單位的普通土建工程設(shè)計(jì)而言，在對(duì)給排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要將建筑工程中的給排水布置情況進(jìn)行細(xì)致化劃分，以此來保證給排水系統(tǒng)在布置過程中的獨(dú)立性。通常情況下，給排水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)往往會(huì)影響到多個(gè)不同的樓層，如果在設(shè)計(jì)過程中對(duì)給排水工程的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行局部調(diào)整，就有可能同時(shí)對(duì)多個(gè)樓層造成影響，提升設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)及難度。若在給排水設(shè)計(jì)過程中采用的是傳統(tǒng)CAD 建模，其在修改設(shè)計(jì)方案時(shí)雖然可以完成對(duì)局部細(xì)節(jié)的修改，但是由于CAD 模型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，往往需要設(shè)計(jì)人員在多幅設(shè)計(jì)圖紙中進(jìn)行細(xì)節(jié)修正，這會(huì)導(dǎo)致工程難度以及工作量的大幅度提升，還有可能影響到給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后的總體質(zhì)量。而BIM 技術(shù)則不同，在給排水設(shè)計(jì)過程中可以通過可視化的方式來表達(dá)出設(shè)計(jì)內(nèi)容，通過三維建模能夠讓數(shù)據(jù)信息以及給排水工程效果更加直觀地表現(xiàn)出來，而且在三維模型構(gòu)建完畢之后，設(shè)計(jì)人員還可以通過互動(dòng)的方式對(duì)設(shè)計(jì)方案的細(xì)節(jié)部位進(jìn)行放大以及細(xì)微調(diào)整，調(diào)整過后的設(shè)計(jì)方案其造成的影響也會(huì)在三維模型中實(shí)時(shí)反映出來，從而提升設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)質(zhì)量。除此之外，通過BIM 技術(shù)還能夠加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員對(duì)于設(shè)計(jì)方案的掌控，通過模擬施工能夠了解到設(shè)計(jì)方案的可行性，從而保證給排水設(shè)計(jì)方案得以進(jìn)一步完善[1]。

2.2 在給排水管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM 技術(shù)在給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用范圍非常廣泛，設(shè)計(jì)人員可以通過三維模型來完成對(duì)給排水管道凈空高度的觀察，通過對(duì)管道綜合設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)處理來提升給排水工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量。通常情況下，BIM 技術(shù)在管道設(shè)計(jì)過程中，可以根據(jù)設(shè)計(jì)人員的監(jiān)測、導(dǎo)入數(shù)據(jù)信息來完成對(duì)三維模型的構(gòu)建，通過模型反映出觀察時(shí)管道的實(shí)際情況，管道設(shè)計(jì)人員通過對(duì)模型的觀察能夠看到給排水管道中出現(xiàn)的碰撞現(xiàn)象。例如，某建筑工程開展過程中，通過將BIM 技術(shù)作用于給排水管道的設(shè)計(jì)過程中，采用三維建模提前模擬了給排水工程的施工全流程，提前預(yù)測除了給排水管道中出現(xiàn)的各種問題，采用BIM技術(shù)不僅能夠讓給排水管道的施工變得更加簡單，而且還能提升給排水管道的經(jīng)濟(jì)性。除此之外，還可以根據(jù)BIM 技術(shù)中具有的仿真軟件來完成對(duì)給排水管道今后可能出現(xiàn)的各種碰撞情況進(jìn)行碰撞事故的模擬分析，以此來找出給排水管道設(shè)計(jì)方案中存在的不足之處，并以此作為基礎(chǔ)來進(jìn)行對(duì)管道設(shè)計(jì)方案中的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行針對(duì)性整改，降低碰撞事故為管道帶來的影響。在管道碰撞中，硬碰撞是指物理意義上的碰撞，而軟碰撞則是空間、安裝、檢修的核對(duì)，無論是哪一類碰撞都可以通過BIM 技術(shù)的三維建模來完成碰撞檢測，經(jīng)過碰撞檢測的給排水管道設(shè)計(jì)，其管道質(zhì)量將會(huì)顯著提升。圖1 為給排水管道的三維模型圖。圖2 為給排水管道的碰撞解決后示圖。

2.3 在協(xié)同設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

給排水工程的協(xié)同設(shè)計(jì)指的是將排水管線、煤氣管線等所有設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)配合之后進(jìn)行的設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)方式能夠降低因設(shè)計(jì)人員溝通交流不順、信息數(shù)據(jù)不對(duì)稱等情況而出現(xiàn)的給排水設(shè)計(jì)缺陷，從而顯著提升給排水工程的設(shè)計(jì)合理性。通常情況下，若采用CAD 的方式進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，則會(huì)因?yàn)樾畔?dǎo)入問題而導(dǎo)致設(shè)計(jì)任務(wù)難以完成。各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)人員同時(shí)圍繞同一個(gè)BIM 模型來完成設(shè)計(jì)操作，這也能更加直觀地了解到其他項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員的修改方案，保證協(xié)同設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2.4 在參數(shù)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在參數(shù)化設(shè)計(jì)中，BIM 系統(tǒng)的配套軟件Autodesk Revit 可以將給排水工程設(shè)計(jì)時(shí)所用的三維建模、平面圖紙等通過數(shù)據(jù)化的形式展現(xiàn)出來。

2.5 在仿真設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

圖1 三維模型圖

圖2 解決后示圖

通過在BIM 中加入時(shí)間維度，則可以構(gòu)建出安裝時(shí)間表，在保證安裝進(jìn)度合理的同時(shí)能夠增加給排水工程的設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)性，提升設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3 結(jié)語

總而言之，在給排水工程設(shè)計(jì)中，BIM 技術(shù)的應(yīng)用非常重要。通過BIM 技術(shù)能夠在大幅度提升設(shè)計(jì)效率的同時(shí)提升給排水工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量，為給排水工程的后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。相信隨著更多人重視BIM 技術(shù)在給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，BIM技術(shù)在給排水設(shè)計(jì)中的作用一定會(huì)更加突出。