BIM技術(shù)在建筑給排水管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

于洪利

【摘要】BIM技術(shù)也被稱為建筑信息模型，其可將建筑工程整體生命周期納入設(shè)計(jì)工作中，在可視化條件下對(duì)建筑實(shí)施過程進(jìn)行模擬，是一種集設(shè)計(jì)、建設(shè)與后期運(yùn)營(yíng)管理的綜合性服務(wù)手段。本文針對(duì)BIM技術(shù)在建筑給排水管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)施進(jìn)行初步分析與探討，希望對(duì)相關(guān)從業(yè)人員起到一定的借鑒價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);建筑給排水;管道設(shè)計(jì)

【中圖分類號(hào)】TU72

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.15.125

1、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。

2、BIM技術(shù)特征

2.1 建?？梢暬卣?/p>

BIM技術(shù)的一個(gè)重要特征就是建?？梢暬卣?。它能以三維模型的方式模擬物體的實(shí)際情況，直觀地展示出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體參數(shù)，還能夠?qū)τ嘘P(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和運(yùn)用。與此同時(shí)，利用BIM技術(shù)建模，能夠真實(shí)地模擬出工程建筑一天所能發(fā)生的所有實(shí)際情況，這樣就能夠保證設(shè)計(jì)方案的有效性，而且利用BIM技術(shù)建立的模型在設(shè)計(jì)變更時(shí)可以實(shí)現(xiàn)自我調(diào)整，很大程度上減少了人工成本的支出。

2.2 虛擬實(shí)驗(yàn)性特征

由于BIM技術(shù)具有強(qiáng)大的仿真性，在進(jìn)行建筑給排水工程設(shè)計(jì)的時(shí)候，就可以充分利用這一特征，進(jìn)行合理的虛擬實(shí)驗(yàn)，全面了解建筑給排水工程的設(shè)計(jì)情況，確保建筑的給排水設(shè)計(jì)符合有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。例如建筑給排水工程的設(shè)計(jì)管網(wǎng)眾多，對(duì)四周建筑物的運(yùn)營(yíng)狀況有較大影響，因此，有關(guān)設(shè)計(jì)人員可以模擬周圍建筑物的運(yùn)營(yíng)情況，進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，確保將建筑給排水工程施工的成本控制在合理范圍內(nèi)。

2.3 設(shè)計(jì)過程協(xié)同化

在建筑設(shè)計(jì)行業(yè)，無論是前期方案，還是后期施工圖優(yōu)化，制圖貫穿了建筑設(shè)計(jì)的整個(gè)生命周期。傳統(tǒng)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)以二維平面CAD圖紙為主，每個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)均以平面圖表達(dá)，且各專業(yè)之間相互獨(dú)立，圖紙的交流主要依靠各專業(yè)之間的相互提圖，一旦某專業(yè)有所更改，將使得圖紙傳遞更加頻繁。若某專業(yè)的變動(dòng)未能及時(shí)傳遞給所影響的專業(yè)，將對(duì)后期施工造成較大的影響。

而BIM協(xié)同平臺(tái)集合了各個(gè)專業(yè)的信息模型，各專業(yè)可實(shí)時(shí)參與到設(shè)計(jì)過程的各個(gè)階段，一個(gè)專業(yè)的變動(dòng)會(huì)實(shí)時(shí)更新到相關(guān)的項(xiàng)目模型中，方便各專業(yè)及時(shí)高效的獲取變更信息，在設(shè)計(jì)階段能做到圖紙統(tǒng)一，避免紕漏。

3、BIM技術(shù)在建筑給排水管道中的設(shè)計(jì)應(yīng)用

3.1 建設(shè)模擬中 BIM 技術(shù)的具體應(yīng)用

在超高層建筑給水系統(tǒng)建設(shè)前期，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要利用BIM技術(shù)進(jìn)行初步的模型建立。在項(xiàng)目工程施工之前，根據(jù)模型制定出施工方案是非常重要的，具有一定的促進(jìn)作用以及質(zhì)量保障作用。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：①把建筑中給水系統(tǒng)的相關(guān)一切數(shù)據(jù)進(jìn)行收集統(tǒng)計(jì)，再把這些數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)電腦程序之中;②相關(guān)施工人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察;③根據(jù)實(shí)地考察結(jié)果，利用 BIM 技術(shù)建立模型。根據(jù)模型建立施工方案，極大的節(jié)約了資金成本，減輕了工人壓力，提高了施工人員的工作效率。

3.2 管線碰撞交叉檢查

管線碰撞交叉檢查可利用REVIT-MEP軟件，在確保前期數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確完整的前提下，軟件會(huì)自動(dòng)顯示具體的檢查結(jié)果，如果發(fā)現(xiàn)所得出的結(jié)果存在不合理的地方，需要針對(duì)三維設(shè)計(jì)模型進(jìn)行具體的修改與調(diào)整，優(yōu)化并完善整個(gè)模型信息與結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)人員需要將BIM軟件所形成的建筑模型導(dǎo)出，然后添加到REVIT-MEP軟件的Navisworks組件之中，隨后需要選擇所可能發(fā)生的碰撞對(duì)象，如排水管道與框架柱以及框架梁，而碰撞類型會(huì)根據(jù)具體的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇，通常為接觸性碰撞。操作人員在對(duì)話框中添加好對(duì)應(yīng)的參數(shù)數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)完整準(zhǔn)確后，點(diǎn)擊開始運(yùn)算即可完成指定區(qū)域的檢查工作。如果REVIT-MEP軟件沒有得到最終的檢查結(jié)果，則說明BIM軟件所形成的模型存在數(shù)據(jù)或模型結(jié)構(gòu)的差錯(cuò)。得到檢查結(jié)果后，REVIT-MEP軟件會(huì)自動(dòng)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行過程匯報(bào)，并最終形成檢查報(bào)告。檢查報(bào)告內(nèi)部會(huì)將各類碰撞點(diǎn)的詳細(xì)坐標(biāo)與圖像信息展示，最終方便設(shè)計(jì)師完成對(duì)管道設(shè)計(jì)模型的優(yōu)化與調(diào)整。

3.3 管線綜合設(shè)計(jì)

BIM建筑信息模型技術(shù)尤其適用于管線綜合設(shè)計(jì)，可有效彌補(bǔ)CAD二維平面圖紙的局限，可直觀的將各類管線的位置及高度關(guān)系展現(xiàn)在圖紙上，同時(shí)利用其自帶的管線碰撞交叉檢查功能，可在初次管綜階段詳細(xì)確定各類管線的位置關(guān)系，有效避免多次重復(fù)設(shè)計(jì)。除此之外，應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行車庫層管線綜合設(shè)計(jì)對(duì)后期管線施工順序具有指導(dǎo)意義，根據(jù)凈高要求可優(yōu)先確定大小管的上下關(guān)系，從而有效保證凈空高度。與此同時(shí)，三維圖紙可降低施工人員的施工誤差，可在識(shí)圖階段了解構(gòu)件之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，從項(xiàng)目開始就清楚的知道施工效果，有效的把握施工順序，保證施工質(zhì)量。

3.4施工進(jìn)度及成本控制

利用BIM技術(shù)可對(duì)給排水管道施工的全生命周期進(jìn)行演示，以三維動(dòng)畫的方式具體演繹管道施工流程，給施工人員作施工參考，幫助分析施工過程的重難點(diǎn)，并深化管道施工方式，可有效避免二次施工，精確把控施工周期，降低施工成本。另外，利用BIM的設(shè)備材料統(tǒng)計(jì)功能，可以具體的統(tǒng)計(jì)設(shè)備材料的種類和數(shù)量，并以此精確地計(jì)算工程量。因此，利用BIM建筑模型技術(shù)，可以大大縮短施工周期，避免因施工狀況不確定或材料統(tǒng)計(jì)誤差等因素而造成的成本把控不準(zhǔn)確的問題，從施工控制方向積極指導(dǎo)施工進(jìn)度，提高施工效率，節(jié)約成本。

3.5 參數(shù)設(shè)計(jì)

BIM建筑信息模型可將原本建立在圖紙上的數(shù)據(jù)信息存入模型數(shù)據(jù)庫，設(shè)計(jì)人員如果在管線設(shè)計(jì)過程中想要調(diào)整某一平面布局，模型數(shù)據(jù)庫的相關(guān)數(shù)據(jù)也會(huì)同樣跟隨變動(dòng)。建筑給排水工程設(shè)計(jì)過程中，如果某一區(qū)域需要進(jìn)行調(diào)整，很容易帶動(dòng)各類工程材料的變化，因此，參數(shù)的錄入與設(shè)計(jì)過程需要保持?jǐn)?shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)性，確保實(shí)際設(shè)計(jì)工作的效率與準(zhǔn)確率。

結(jié)語：

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，BIM 技術(shù)正在與現(xiàn)代建筑工程不斷融合，使得設(shè)計(jì)效率與工程質(zhì)量明顯提升，并大幅度降低設(shè)計(jì)人員的工作壓力。同時(shí)，BIM 技術(shù)也讓現(xiàn)代化建筑設(shè)計(jì)理念得到更為深入的發(fā)展與延伸，因此，探尋 BIM 技術(shù)在現(xiàn)代建筑給排水管道中的設(shè)計(jì)尤為重要。

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