建筑給排水設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

何利斌

摘要：進(jìn)入新時(shí)期以來(lái)，我國(guó)各項(xiàng)事業(yè)均快速發(fā)展，取得了十分理想的成績(jī)，特別是建筑行業(yè)以驚人的速度向前發(fā)展。建筑工程中給排水工程和居民生活密切相關(guān)。近年來(lái)，隨著建筑規(guī)模的不斷擴(kuò)大，給排水工程規(guī)模也日益壯大，對(duì)其要求也越來(lái)越高，很多新技術(shù)也開(kāi)始應(yīng)用到給排水工程設(shè)計(jì)中。其中，BIM技術(shù)通過(guò)提供智能化的實(shí)體建筑模型，可以為給排水工程設(shè)計(jì)提供可靠的技術(shù)支持，大幅度提升給排水設(shè)計(jì)效率，很好地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)給排水工程設(shè)計(jì)中存在的諸多問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：建筑給排水;設(shè)計(jì);BIM技術(shù);應(yīng)用

引言

伴隨著建筑物功能多樣化與多層次的發(fā)展趨勢(shì)，人們?cè)趶?qiáng)調(diào)功能和舒適的同時(shí)，對(duì)建筑的安全性能也更加關(guān)注。我國(guó)目前的建筑給排水設(shè)計(jì)中還有各種各樣的問(wèn)題與不足，有待解決和完善。

1 BIM技術(shù)的應(yīng)用

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，是在建筑工程及設(shè)施全生命周期中，對(duì)其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，以數(shù)字化的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維的過(guò)程或結(jié)果。BIM涵蓋了大土木的所有領(lǐng)域，包括建筑、道橋、港口、隧道、巖土等，但因?yàn)榉拷üこ探Y(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，BIM建模相對(duì)上手，再加上建筑業(yè)是我國(guó)的支柱性產(chǎn)業(yè)，所以BIM技術(shù)的工程應(yīng)用多在房建工程上，但是BIM技術(shù)相較于國(guó)外，在我國(guó)實(shí)際的應(yīng)用并不深，發(fā)展滯后，多數(shù)僅僅停留在表面的設(shè)計(jì)階段，僅作為三維模型展示，摒棄了BIM真正的意義。在該項(xiàng)目中，預(yù)先對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行建模，項(xiàng)目經(jīng)理能在可視化的三維視圖中，清晰且直觀地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的不合理之處，可以避免管道發(fā)生碰撞，為后續(xù)施工安裝大大節(jié)約了時(shí)間，工作效率顯著提高，實(shí)現(xiàn)真正的改造優(yōu)化。

2建筑給排水設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

2.1協(xié)同運(yùn)作復(fù)雜

在建筑給排水設(shè)計(jì)中運(yùn)用BIM技術(shù)，常見(jiàn)的協(xié)同運(yùn)行模式主要有的鏈路模式、工作集模式，各類模式運(yùn)用中優(yōu)缺點(diǎn)不同。當(dāng)前設(shè)計(jì)人員合理運(yùn)用鏈接模式展開(kāi)設(shè)計(jì)，管道合成難度變大。在碰撞調(diào)整操作中，要注重對(duì)管道位置合理控制，但是此類方法運(yùn)用會(huì)降低模型內(nèi)存，實(shí)際運(yùn)算速率較快。工作集模式協(xié)同設(shè)計(jì)工作流，BIM專業(yè)工程師要注重從文件服務(wù)器共享文件中開(kāi)啟文件本地副本，積極創(chuàng)建中心模型，對(duì)中心模型實(shí)施有效加載。對(duì)模型有效創(chuàng)新、修改，在元模式運(yùn)用中，要注重修改別人負(fù)責(zé)的模型，及時(shí)優(yōu)化與中心文件同步目標(biāo)。此類方法在模型相對(duì)較大的情況中難以有效適用。其中一方在信息傳遞交換中出現(xiàn)諸多問(wèn)題，將會(huì)產(chǎn)生信息錯(cuò)誤，誘發(fā)諸多損失情況。

2.2給排水管道設(shè)計(jì)的不合理

在當(dāng)前給排水工程設(shè)計(jì)中，在給排水管道布置方面經(jīng)常會(huì)存在諸多問(wèn)題，這就導(dǎo)致人們?cè)谑褂盟磿r(shí)，經(jīng)常會(huì)存在水壓不穩(wěn)的問(wèn)題，如果某一地區(qū)是持續(xù)性用水的話，那么其他空間的水量無(wú)法得到充分的保證。另外在給排水中還很容易出現(xiàn)堵塞的情況，這是當(dāng)前給排水設(shè)計(jì)中比較頭痛的問(wèn)題，追其原因主要是由于建筑工程給排水管道設(shè)計(jì)的不合理，水壓不穩(wěn)和水量不均，由于建筑物內(nèi)的排水管道串聯(lián)了多個(gè)種類的衛(wèi)生器具，如果一個(gè)水管水壓較大，那么由于串聯(lián)性的因素，使得實(shí)際管道的水壓無(wú)法達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)和要求。如果兩個(gè)衛(wèi)生器具共同使用時(shí)，那么其他的用具就會(huì)出現(xiàn)不出水的問(wèn)題，這是當(dāng)前給排水中比較常見(jiàn)的情況。其次在設(shè)計(jì)工作中，一些建筑還會(huì)出現(xiàn)堵塞的情況和排水管道在銜接方面存在著一定的偏差，嚴(yán)重影響給排水設(shè)計(jì)效果的提高。

3建筑給排水設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

3.1協(xié)同設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的CAD僅僅是一種繪圖工具，在使用這種方法設(shè)計(jì)給排水的時(shí)候，不能從圖紙中加載出更多有價(jià)值的信息，并且在設(shè)計(jì)圖紙的時(shí)候需要為結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)人員提供相應(yīng)的荷載數(shù)據(jù)信息，為電氣專業(yè)設(shè)計(jì)人員提供電負(fù)荷數(shù)據(jù)信息等等，過(guò)于復(fù)雜和冗長(zhǎng)，同時(shí)在數(shù)據(jù)信息流轉(zhuǎn)過(guò)程中極有可能受到諸多因素的影響，數(shù)據(jù)信息的完整性和真實(shí)性得不到有效保障。但是運(yùn)用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)給排水工程，建筑信息模型中包含有整個(gè)建筑工程的全部信息，不同專業(yè)只需要從中提出自己所需的數(shù)據(jù)即可，同時(shí)任何部門的設(shè)計(jì)人員都可以根據(jù)實(shí)際施工狀況隨時(shí)更新圖紙，將各個(gè)專業(yè)繪制的圖紙全部集中于同一個(gè)建筑信息模型內(nèi)，在優(yōu)化設(shè)計(jì)模式的同時(shí)，增強(qiáng)各部門之間的協(xié)同性。此外，在運(yùn)用CAD信息平臺(tái)對(duì)給排水工程進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)的時(shí)候，一般情況是通過(guò)相互參照、相互引用的方式加載圖形，并且在圖形加載期間，其他專業(yè)的設(shè)計(jì)人員并沒(méi)有操作權(quán)限同樣也不能及時(shí)予以修改和調(diào)整，導(dǎo)致圖紙信息未得到及時(shí)更新，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)信息的流轉(zhuǎn)產(chǎn)生不良影響。依靠BIM技術(shù)設(shè)計(jì)的給排水信息模型包含了所有環(huán)節(jié)，比如說(shuō)在對(duì)給水系統(tǒng)的圖紙進(jìn)行修改的時(shí)候，可以參考其他專業(yè)設(shè)計(jì)的圖紙進(jìn)行動(dòng)態(tài)修改，毫無(wú)疑問(wèn)，增強(qiáng)了給排水工程協(xié)同設(shè)計(jì)的質(zhì)量水平。

3.2可視化設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)中合理應(yīng)用主要是將二維表達(dá)構(gòu)件通過(guò)三維立體實(shí)體形式集中展示。近年來(lái)，在移動(dòng)終端便捷化、小型化發(fā)展趨勢(shì)中，BIM輕量化模型設(shè)計(jì)中能有效展示良好的設(shè)計(jì)成效，對(duì)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工活動(dòng)能有效指導(dǎo)。BIM技術(shù)運(yùn)用中能與VR技術(shù)有效整合，讓更多設(shè)計(jì)人員在更為真實(shí)的情境中查看管線設(shè)計(jì)情況，便于對(duì)管線碰撞情況有效控制調(diào)整。相關(guān)設(shè)計(jì)人員要注重通過(guò)平面設(shè)計(jì)、立面設(shè)計(jì)、剖面設(shè)計(jì)方式對(duì)各類不合理設(shè)計(jì)問(wèn)題集中優(yōu)化，提升圖紙優(yōu)化設(shè)計(jì)成效。BIM技術(shù)運(yùn)用，能保障建筑給排水項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工建造、運(yùn)營(yíng)等環(huán)節(jié)均處于可視化狀態(tài)中，全面提升施工透明度。例如，可視化技術(shù)運(yùn)用在消防泵房、給水泵房、噴淋區(qū)域中應(yīng)用價(jià)值突出。此未知區(qū)域管線布設(shè)較多，實(shí)際布設(shè)復(fù)雜程度較高。在原有的二維設(shè)計(jì)中主要是通過(guò)設(shè)計(jì)人員自身想象實(shí)施設(shè)計(jì)布設(shè)，各類空間架構(gòu)能力因人而異，對(duì)應(yīng)的布設(shè)成效也有差異。當(dāng)前要合理選取BIM可視化技術(shù)運(yùn)用實(shí)現(xiàn)精細(xì)化布設(shè)，對(duì)泵房面積進(jìn)行控制，有效控制泵房層高，對(duì)項(xiàng)目整體造價(jià)有效控制。

3.3模型檢查

不同于二維模型，BIM模型是模擬真實(shí)世界中物體，如同物理世界檢查設(shè)備與管道是否連接正確，模型檢查則是對(duì)BIM模型中的管道連接情況進(jìn)行檢查。運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將管道、接頭和設(shè)備抽象為各個(gè)節(jié)點(diǎn)，用抽象數(shù)據(jù)記錄管道連接，形成無(wú)向圖，判斷是否有構(gòu)件存在未連接情況。軟件將連接到一起的構(gòu)件高亮顯示出來(lái)，放入選擇集中，用戶可以隱藏已連接的構(gòu)件，從而找到未連接的構(gòu)件。針對(duì)構(gòu)件未連接的情況，軟件提供了構(gòu)件移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等編輯功能，方便用戶調(diào)整，保證模型正確，為后續(xù)程序提供正確數(shù)據(jù)。

3.4特殊復(fù)雜區(qū)域的管線設(shè)置

對(duì)于給排水管線設(shè)置比較密集的區(qū)域，通常這些區(qū)域均是人行過(guò)道，吊頂內(nèi)部空間都相對(duì)緊張，而這些區(qū)域上方通常有很多管線，所以項(xiàng)目甲方往往對(duì)于這部分區(qū)域的裝修凈高有嚴(yán)格要求，管線走向非常復(fù)雜，尤其是疏散通道交匯的地方，各種管線非常密集。這部分區(qū)域既是建筑不同功能分區(qū)的交匯點(diǎn)，更是各種管線的交錯(cuò)區(qū)域。針對(duì)這些區(qū)域的管線設(shè)置，要盡量避免曲饒?jiān)O(shè)置排水管道，這樣可以避免不必要的成本，同時(shí)可降低施工難度。

結(jié)語(yǔ)

建筑給排水系統(tǒng)和人們的日常生活息息相關(guān)，如果在設(shè)計(jì)過(guò)程中細(xì)節(jié)部分沒(méi)有得到細(xì)致的處理，往往會(huì)對(duì)居民的正常生活造成影響。為此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該將BIM技術(shù)成功引入建筑給排水設(shè)計(jì)，在實(shí)踐過(guò)程中不斷進(jìn)行創(chuàng)新，從而避免不必要問(wèn)題的發(fā)生。

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