BIM 在建筑給排水工程中的應(yīng)用探討

程軍

杭州銳高科技工程有限公司 浙江杭州 310002

1 BIM 技術(shù)應(yīng)用的必要性

1.1 推動(dòng)建筑工程設(shè)計(jì)發(fā)展

隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，信息時(shí)代的到來，科技的不斷創(chuàng)新帶來了新技術(shù)，高層建筑給排水設(shè)計(jì)方案越來越科學(xué)。目前，BIM 技術(shù)已廣泛應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域，可以有效解決建筑工程領(lǐng)域的諸多問題。在目前大多數(shù)民用建筑設(shè)計(jì)中，由于各專業(yè)難以兼顧，排水管梁、橋梁等交叉問題嚴(yán)重，導(dǎo)致吊頂高度不夠，管道反復(fù)拆裝，不僅增加了工程造價(jià)，而且延誤了施工進(jìn)度句號。這些問題在醫(yī)療和大型公共建筑項(xiàng)目中尤為明顯。BIM 技術(shù)可以在設(shè)計(jì)階段有效地解決這類問題。在建筑給排水設(shè)計(jì)中，采用BIM 技術(shù)建立模型，解決了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的信息共享問題，大大提高了建筑給排水設(shè)計(jì)水平。

1.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)

在傳統(tǒng)的建筑給排水設(shè)計(jì)中，通常采用平面設(shè)計(jì)將建筑模型以平面形式展示給工作人員。這種方式可視化程度低，在信息傳遞過程中，容易因數(shù)據(jù)錯(cuò)誤而引起較大問題。將BIM 技術(shù)應(yīng)用于建筑給排水設(shè)計(jì)，不僅可以解決傳統(tǒng)給排水設(shè)計(jì)中存在的問題，從而達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的目的。在實(shí)際應(yīng)用中，BIM 技術(shù)可以根據(jù)設(shè)計(jì)人員輸入的數(shù)據(jù)自動(dòng)建立建筑給排水模型，為以后的設(shè)計(jì)帶來了極大的方便。此外，BIM 技術(shù)可以模擬管道內(nèi)的水流，簡化復(fù)雜的水力計(jì)算[1]。

2 BIM 在建筑給排水工程應(yīng)用中存在的問題

2.1 數(shù)據(jù)信息量較大

建筑給排水施工比較復(fù)雜，整個(gè)施工過程涉及到很多工程點(diǎn)，隨著每一個(gè)施工作業(yè)的開展，必然會(huì)產(chǎn)生大量的工程數(shù)據(jù)和信息，具有數(shù)據(jù)信息量大的特點(diǎn)。為各排水工程數(shù)據(jù)的有效分析和處理提供依據(jù)，并最終為各排水工程的決策提供依據(jù)。這一過程為BIM技術(shù)的應(yīng)用提供了更多的可能性，參與工程施工的人員需要根據(jù)工程情況完成三維建模。建筑給排水工程施工環(huán)節(jié)復(fù)雜，在整個(gè)施工過程中必然伴隨著各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息。在BIM 技術(shù)的應(yīng)用中，也存在著復(fù)雜的分類特征。BIM 技術(shù)必須充分發(fā)揮信息的集成和集成，所產(chǎn)生的各種信息和數(shù)據(jù)能充分應(yīng)用于每一個(gè)施工作業(yè)中。

2.2 數(shù)據(jù)庫內(nèi)容需要調(diào)整

給排水施工作為建筑工程中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它關(guān)系到建筑工程的給排水能否順利進(jìn)行，施工誤差小會(huì)使建筑給排水難以維持正常。因此，在建筑給排水施工時(shí)，對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有很高的要求。雖然我國建筑業(yè)在長期的發(fā)展過程中取得了一定的發(fā)展成果，但由于大多數(shù)數(shù)據(jù)庫都采用了BIM 技術(shù)，數(shù)據(jù)庫兼容性有待提高，不能完全應(yīng)用于我國的建設(shè)項(xiàng)目中，數(shù)據(jù)庫問題使給排水建設(shè)進(jìn)度緩慢，建設(shè)效果不理想[2]。因此，要提高BIM 技術(shù)在給排水工程中的應(yīng)用價(jià)值，需要專業(yè)人員根據(jù)工程的具體情況對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

3 建筑給排水工程的BIM 技術(shù)應(yīng)用

3.1 參數(shù)化設(shè)計(jì)

在給排水施工中，工程設(shè)計(jì)是非常重要的。BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以輔助工程設(shè)計(jì)。其中，Revit 軟件可以保證設(shè)計(jì)效果，并將軟件與數(shù)據(jù)庫建模有效結(jié)合。在Revit 軟件中，二維和三維圖形的內(nèi)容可以以信息的形式顯示出來，這樣每個(gè)模塊都能保持密切的相關(guān)性，在一個(gè)參數(shù)變化的過程中，與之相關(guān)的其他參數(shù)也會(huì)隨之變化。因此，在建筑給排水設(shè)計(jì)中，BIM 技術(shù)的參數(shù)化設(shè)計(jì)為整個(gè)工程施工提供了方便。可以及時(shí)在相應(yīng)的位置調(diào)整材料清單中的工程量。在這個(gè)過程中，平面和模型也會(huì)隨之改變，從而提高工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量[2]。

3.2 重視建筑空間和質(zhì)量的管理

空間管理也是建筑給排水工程管理的重點(diǎn)內(nèi)容。通過科學(xué)的空間管理，可以有效地管理給排水工程所涉及的位置和空間信息。在給排水工程中，電、通風(fēng)、管道三者關(guān)系密切，需要對吊頂內(nèi)部進(jìn)行科學(xué)的控制。然而，由于天花板內(nèi)部空間的巨大限制，不同專業(yè)之間有著密切的交集。要消除不同專業(yè)管線之間的碰撞問題，必須充分利用BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)空間優(yōu)化，消除碰撞帶來的安全威脅。在建筑給排水工程中，室外冷管和室外熱管的安裝，如果是直埋管，應(yīng)做相應(yīng)的保溫處理，避免因管道碰撞而引起的各種問題，可采用聚乙烯夾套管。一般情況下，外殼與鋼管之間應(yīng)采用聚氨酯泡沫塑料進(jìn)行有效處理，尤其要注意連接部位的連接效果，并及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的防水處理。

3.3 協(xié)同設(shè)計(jì)

對于建筑給排水工程，雖然重點(diǎn)放在給排水系統(tǒng)的建設(shè)上，但也夾雜著電氣和設(shè)備負(fù)荷的基本設(shè)計(jì)。由于協(xié)同設(shè)計(jì)的優(yōu)勢，BIM技術(shù)可以將給排水系統(tǒng)中的許多設(shè)計(jì)內(nèi)容集成到同一模型中。參與項(xiàng)目的所有部門和人員可以共享和整合所有信息。無論系統(tǒng)的哪個(gè)部分出現(xiàn)問題，相關(guān)信息都可以在模型中更改。例如，當(dāng)供水系統(tǒng)中的水泵型號需要調(diào)整時(shí)，關(guān)聯(lián)的水泵尺寸和耗電量信息會(huì)自動(dòng)改變，各部門之間的協(xié)調(diào)性也會(huì)大大提高[3]。

3.4 實(shí)現(xiàn)管線綜合優(yōu)化

在建筑給排水工程施工中，可以有效地優(yōu)化各種管道。通過三維建模，實(shí)現(xiàn)給排水工程項(xiàng)目的參數(shù)化設(shè)計(jì)和協(xié)同設(shè)計(jì)。BIM 技術(shù)的功能更加完備，尤其是三維漫游體驗(yàn)觀測，MEP 建模軟件可以完成給排水工程中的碰撞檢測。當(dāng)發(fā)生碰撞和沖突時(shí)，避免因管道碰撞和沖突而引起的工程質(zhì)量和安全問題，實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)的科學(xué)控制。目前，雖然BIM 技術(shù)在工程建設(shè)領(lǐng)域得到了有效的應(yīng)用，但MEP 軟件只能實(shí)現(xiàn)單個(gè)構(gòu)件與模型的碰撞校核，不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)模型的碰撞校核。當(dāng)然，在給排水工程施工中，BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)4D 模擬施工，使施工作業(yè)高效，避免施工過程中的各種風(fēng)險(xiǎn)。

3.5 BIM 技術(shù)在衛(wèi)生潔具及管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

建筑給排水工程涉及多個(gè)工程要素和過程，通過BIM 技術(shù)的應(yīng)用，可以有效地控制整個(gè)工程的要素和目標(biāo)。在建筑工程中，衛(wèi)生潔具與給排水管道及給排水的施工效果有著密切的關(guān)系。在施工設(shè)計(jì)過程中，要嚴(yán)格按照工程要求進(jìn)行，使給排水系統(tǒng)保持最佳運(yùn)行狀態(tài)，滿足建設(shè)工程的實(shí)際需要。在衛(wèi)生潔具的設(shè)計(jì)過程中，要保證各種位置的正確性，特別是要科學(xué)地控制安裝的水平位置和高度。當(dāng)然，在實(shí)際安裝工作中，還需要結(jié)合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)確定最佳安裝角度和安裝方法，使衛(wèi)生潔具在建筑給排水工程中發(fā)揮應(yīng)有的作用。

4 結(jié)語

BIM 技術(shù)是信息時(shí)代的產(chǎn)物，它給建筑給排水設(shè)計(jì)帶來了巨大的便利，應(yīng)用BIM 技術(shù)是建筑行業(yè)的必然發(fā)展趨勢。該技術(shù)具有協(xié)同化、可視化等優(yōu)點(diǎn)，將其應(yīng)用到給排水設(shè)計(jì)中能夠使得設(shè)計(jì)質(zhì)量大大提高。在未來，BIM 技術(shù)一定能夠創(chuàng)造出更大的價(jià)值。