BIM技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

張曉莉

摘要：給排水設(shè)計(jì)是建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的重要組成部分。在傳統(tǒng)的建筑行業(yè)中，建筑給排水設(shè)計(jì)主要利用CAD軟件繪制完成，以點(diǎn)、線、面的概念呈現(xiàn)給項(xiàng)目參與方，專業(yè)知識性較強(qiáng)，對于外行人來說很難讀懂。而BIM可以通過BIM軟件建立起三維的可視化模型。通過模型大家對項(xiàng)目的空間關(guān)系、設(shè)備設(shè)施等一目了然。即使是非專業(yè)人士也能讀懂信息，盡快熟悉并深入了解項(xiàng)目內(nèi)容。

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

1導(dǎo)言

BIM技術(shù)的應(yīng)用對建筑給排水設(shè)計(jì)具有重要意義，設(shè)計(jì)人員利用BIM技術(shù)對給排水管線路由走向及給排水設(shè)計(jì)存在的問題進(jìn)行深入的分析，并探索有效的技術(shù)措施及優(yōu)化方法。BIM技術(shù)支持模型的建立和應(yīng)用，通過對以往給排水設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，可以保證工程的有序進(jìn)行，為項(xiàng)目降本增效提供了良好的基礎(chǔ)條件，因此，深入的策略研究分析具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

2 BIM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

目前所指的BIM技術(shù)，是建筑信息模型技術(shù)的簡稱，BIM技術(shù)的實(shí)施，是對建筑物真實(shí)信息進(jìn)行仿真和模擬，并以數(shù)字信息等技術(shù)形式加以展現(xiàn)，以此為建筑工程建設(shè)提供專業(yè)的數(shù)據(jù)信息和模型信息。另外BIM技術(shù)的使用都是以各種建筑信息為基礎(chǔ)，然后根據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)來建立三維立體模型，對施工流程進(jìn)行真實(shí)模擬。為實(shí)際施工建設(shè)奠定模型基礎(chǔ)，合理安排工期及人力調(diào)度，保障項(xiàng)目施工的順利實(shí)施。

BIM技術(shù)本身是為建筑工程提供設(shè)計(jì)和管理等相關(guān)功能，其特點(diǎn)主要包含以下幾個(gè)方面：第一，協(xié)調(diào)性。在BIM技術(shù)使用中，建筑物前期設(shè)計(jì)中可以結(jié)合三維立體圖像來完成各種專業(yè)問題（如碰撞問題），實(shí)現(xiàn)工程問題的有效協(xié)調(diào)與處理。第二，模擬性。有些工程在現(xiàn)實(shí)施工期間不可進(jìn)行操作，而結(jié)合BIM技術(shù)可以在虛擬空間中來完成這些難以實(shí)際操作的工程，進(jìn)而來確定更加合理的施工方案，減少施工成本投入和支出，保障施工順利實(shí)施。第三，關(guān)聯(lián)性。關(guān)聯(lián)性是BIM技術(shù)的一大特色。傳統(tǒng)CAD因?yàn)槿狈﹃P(guān)聯(lián)性顯得復(fù)雜繁瑣;尤其是項(xiàng)目體量較大的建筑，一旦發(fā)現(xiàn)某處設(shè)計(jì)不合理，需要經(jīng)過多專業(yè)多人修改與之相關(guān)的所有屬性，不但浪費(fèi)時(shí)間還容易出現(xiàn)漏改的情況。而BIM技術(shù)的構(gòu)件具有高度關(guān)聯(lián)性，發(fā)現(xiàn)構(gòu)件問題僅需屬性調(diào)整，與之相關(guān)的構(gòu)件都會自動適配調(diào)整。提高了工作效率，消除了人為錯(cuò)誤，保證全專業(yè)模型的統(tǒng)一性。

3 ?BIM技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1材料統(tǒng)計(jì)與模擬安裝

在建筑設(shè)計(jì)中給排水專業(yè)涉及的管道類型、管材、管件、閥門、附件等較多給排水材料統(tǒng)計(jì)任務(wù)相對復(fù)雜，在現(xiàn)有的BIM技術(shù)建筑給排水設(shè)計(jì)中，通過對各類構(gòu)件屬性綜合性、關(guān)聯(lián)性進(jìn)行判定，實(shí)現(xiàn)一次性統(tǒng)計(jì)。定期對設(shè)備以及相關(guān)管道實(shí)施更新，材料表能實(shí)現(xiàn)自動化統(tǒng)計(jì)計(jì)算，整體操作較為便捷、快速?；贐IM數(shù)據(jù)庫調(diào)用，便于相關(guān)部門有效掌握項(xiàng)目材料清單，有助于制定規(guī)范化造價(jià)詳單。在機(jī)電安裝施工過程中會涉及到諸多專業(yè)同步進(jìn)行，施工前期要運(yùn)用BIM技術(shù)對給排水施工有效模擬安裝，制定合理施工工序，規(guī)范調(diào)整管線路由位置。避免施工過程拆改反復(fù)，促進(jìn)機(jī)電安裝施工有序進(jìn)行。加快施工進(jìn)度，降本增效，為項(xiàng)目順利實(shí)施提供安全保障。

3.2確定工程量

建筑給排水管線設(shè)計(jì)中運(yùn)用BIM技術(shù)，可以提高工程量計(jì)算的準(zhǔn)確性和針對性，使設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以有效地獲取各種數(shù)據(jù)信息，在確定了給排水方案后，通過模型可以讓設(shè)計(jì)者對建筑有個(gè)全方位的了解，根據(jù)功能及全專業(yè)方案需求進(jìn)行局部調(diào)整優(yōu)化方案。在BIM技術(shù)的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)人員對給排水管線進(jìn)行合理的分類，通過BIM的應(yīng)用核定準(zhǔn)確的工程量。通過計(jì)算分析總結(jié)設(shè)計(jì)人員所做的無效工作，便于后期優(yōu)化工作模式。在實(shí)際應(yīng)用階段，利用BIM技術(shù)可視化特點(diǎn)，將給排水管線的數(shù)據(jù)信息建立起來，通過可視化的虛擬模型，檢測給排水系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題并及時(shí)加以控制和預(yù)警。設(shè)計(jì)人員應(yīng)制定應(yīng)急預(yù)案應(yīng)對可能出現(xiàn)的突發(fā)狀況，以避免工程建設(shè)和目標(biāo)規(guī)劃之間產(chǎn)生較大偏差，從而保證工程的運(yùn)行質(zhì)量。對于管線種類較多的項(xiàng)目，尤其是覆土內(nèi)埋設(shè)的管線，管線排布需結(jié)合景觀小品、馬路牙子、院墻等約束條件進(jìn)行有序排布，盡量減少對景觀的影響提升項(xiàng)目品質(zhì)。通過三維模擬可以較準(zhǔn)確的呈現(xiàn)出地埋管道的位置關(guān)系和施工安裝尺寸要求，精準(zhǔn)制定施工工序，減少工程量。BIM技術(shù)在工程實(shí)際中的有效應(yīng)用，需明確各環(huán)節(jié)的具體要求，并將管線運(yùn)行中的各種數(shù)據(jù)信息應(yīng)用到位，使各相關(guān)人員在構(gòu)建應(yīng)用過程中能有章可循，三維模型有效地應(yīng)用于工程施工過程中，可以減少管線滲漏問題的發(fā)生，提高管線運(yùn)行的整體效率。

3.3參數(shù)化設(shè)計(jì)

在建筑給排水設(shè)計(jì)BIM技術(shù)運(yùn)用中，參數(shù)化設(shè)計(jì)是將全部設(shè)計(jì)要素作為對應(yīng)函數(shù)的變量。基于函數(shù)以及各類算法運(yùn)用，通過有效輸入?yún)?shù)數(shù)據(jù)生成相應(yīng)模型。現(xiàn)階段在參數(shù)化設(shè)計(jì)中能運(yùn)用Dynamo，其屬于Revit參數(shù)化建模插件。主要是選取節(jié)點(diǎn)可視化編程方式，通過對操作模型節(jié)點(diǎn)參數(shù)有效控制，來實(shí)現(xiàn)造型控制。例如，對Dynamo合理運(yùn)用，對管道穿梁以及墻體實(shí)施開洞，對開洞尺寸度進(jìn)行控制，整合各項(xiàng)數(shù)據(jù)傳遞給施工部門。此外，在設(shè)計(jì)中還能全面運(yùn)用RevitAPI二次開發(fā)功能，對管網(wǎng)損失情況進(jìn)行判定。

3.4進(jìn)行管線碰撞檢測

BIM技術(shù)的主要功能之一是碰撞檢測，它對提高建筑給排水工程的施工質(zhì)量有很大幫助。對于給排水、污水、雨水、消防、熱力、電力、電訊等專業(yè)管道，在具體操作過程中，可先進(jìn)行碰撞檢測，自動生成檢測報(bào)告，根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整設(shè)計(jì)模型，為最終的施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)提供依據(jù)。例如，雨水管、污水管等重力流管道敷設(shè)高度基本確定，給水管道等有壓管道應(yīng)根據(jù)與重力流管道位置高度關(guān)系進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。首次管道碰撞檢測時(shí)，由于各類管道敷設(shè)高度并未復(fù)核，碰撞點(diǎn)相對較多，需要逐個(gè)調(diào)整碰撞點(diǎn)。設(shè)計(jì)過程中可針對壓力管道與重力管道、支線管道和重力管道的碰撞特征進(jìn)行管道碰撞檢測方法總結(jié)，優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì)模型;在未來設(shè)計(jì)中可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)規(guī)避不合理方案，一步到位節(jié)省時(shí)間成本。此外，利用BIM技術(shù)的碰撞檢測功能，還可以通過對已埋設(shè)的管線數(shù)據(jù)采集、建模進(jìn)行碰撞檢測，合理尋找確定不同類管線接口位置，節(jié)省誤挖返工成本。

3.5可視化設(shè)計(jì)

近年來，在移動終端便捷化、小型化發(fā)展趨勢中，BIM輕量化模型設(shè)計(jì)展示了良好的設(shè)計(jì)成效，并能有效指導(dǎo)項(xiàng)目的現(xiàn)場施工活動。BIM技術(shù)運(yùn)用能與VR技術(shù)有效結(jié)合，讓設(shè)計(jì)人員在身臨其境的環(huán)境中體驗(yàn)各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效果，便于對管線碰撞情況進(jìn)行合理有效調(diào)控。相關(guān)設(shè)計(jì)人員要注重通過平面設(shè)計(jì)、立面設(shè)計(jì)、剖面設(shè)計(jì)方式對各類不合理設(shè)計(jì)問題集中優(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、運(yùn)營等環(huán)節(jié)均處于可視化狀態(tài)，全面提升施工透明度?？梢暬夹g(shù)在消防泵房、給水泵房、換熱間、制冷機(jī)房等管線較復(fù)雜的區(qū)域，應(yīng)用價(jià)值尤為突出。此區(qū)域二維設(shè)計(jì)主要是通過設(shè)計(jì)人員自身的空間概念能力進(jìn)行管線布設(shè)，對于管徑、閥件、設(shè)備等安裝尺度沒有精準(zhǔn)的概念，尤其是各類空間架構(gòu)概念把控度因人而異，布設(shè)成效也有很大差異。容易出現(xiàn)空間不夠施工安裝不下或者空間過大浪費(fèi)面積的現(xiàn)象。通過BIM可視化技術(shù)對設(shè)備機(jī)房及管線密集區(qū)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化布置，既可以保證設(shè)備用房面積的有效利用，又能控制好相應(yīng)區(qū)域的建筑高度，對項(xiàng)目降本增效有不可替代的控制作用。

結(jié)束語

總之， BIM技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)的弊端，對項(xiàng)目全周期建設(shè)、運(yùn)營維護(hù)具有較高價(jià)值，相關(guān)部門如何加大力度推廣BIM技術(shù)，推動相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)留接口聯(lián)動，充分利用大數(shù)據(jù)功能為智慧小區(qū)、智慧城市建造提供有利保障是亟待解決的重點(diǎn)問題。

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