BIM在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

李建國(guó) 戰(zhàn)凱

摘要：目前我國(guó)科技水平和各行各業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)信息技術(shù)發(fā)展也十分快速。 BIM技術(shù)相關(guān)方面的研究屬于一個(gè)創(chuàng)新領(lǐng)域，是指在建筑施工過(guò)程中集成工程項(xiàng)目中不同施工環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息，并以三維數(shù)字化技術(shù)作為支撐，構(gòu)建基于整體層面的工程施工模型。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)平臺(tái)設(shè)計(jì)大多以CAD技術(shù)為支撐，但此項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用中更加傾向于將不同項(xiàng)目環(huán)節(jié)進(jìn)行拆分。與CAD技術(shù)不同的是，BIM更加側(cè)重于將所有設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與施工行為集成在一起，并倡導(dǎo)從項(xiàng)目規(guī)劃到設(shè)計(jì)施工圖紙與節(jié)能布設(shè)的同步施工。從工程施工的“效益—時(shí)間”關(guān)系分析入手，早期的建筑設(shè)計(jì)“效益—時(shí)間”線(xiàn)型為直線(xiàn)，而現(xiàn)如今為拋物線(xiàn)，即隨著施工時(shí)間的增長(zhǎng)，施工設(shè)計(jì)單位產(chǎn)出的成果將越來(lái)越多，工程為其帶來(lái)的收益也越來(lái)越高。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);碰撞測(cè)試;給排水

引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，BIM技術(shù)被廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)。建筑體的功能在于為人們的生產(chǎn)及生活提供空間與服務(wù)，其中，給排水系統(tǒng)是一個(gè)完整建筑體必不可少的系統(tǒng)。一個(gè)高質(zhì)量的給排水工程能夠有效增強(qiáng)建筑體的使用效能，提高人們的生產(chǎn)及生活質(zhì)量?；诖耍恼陆Y(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目，分析BIM技術(shù)的應(yīng)用步驟、特征及功能，并結(jié)合建筑給排水工程的重要性，提出了高層建筑給排水施工中BIM技術(shù)的運(yùn)用策略，以供相關(guān)研究人員參考。

1建筑給排水系統(tǒng)分區(qū)重要性

高層建筑物樓層高、建筑面積大，室外管網(wǎng)給水壓力難以滿(mǎn)足高層供水點(diǎn)水壓要求，因此在施工時(shí)，常常采用添加輔助供水加壓設(shè)施來(lái)產(chǎn)生高水壓，以滿(mǎn)足高層建筑所需要的水壓需求。這種處理方法沒(méi)有垂直分區(qū)，而如果在高層建筑的長(zhǎng)期使用中，給排水系統(tǒng)始終沒(méi)有垂直分區(qū)，常會(huì)導(dǎo)致一樓的衛(wèi)生間承受相當(dāng)大的靜水壓力，從而產(chǎn)生一系列問(wèn)題。

2建筑給水排水設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

2.1設(shè)計(jì)本身不合理

隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)時(shí)代的發(fā)展，建筑給水排水設(shè)計(jì)本身主要存在兩方面的問(wèn)題：一是給水排水的工藝設(shè)計(jì)存在不合理的地方，二是當(dāng)前給水排水設(shè)計(jì)不能夠滿(mǎn)足時(shí)代發(fā)展的使用需求，以至于建筑物存在供水不當(dāng)或者排水污染等方面的問(wèn)題。當(dāng)前社會(huì)背景下，建筑規(guī)模和建筑量越來(lái)越大，建筑物自身的供水需求顯著提高，只有建筑物自身的供水問(wèn)題得到有效解決，才能保障建筑物用水和排水等一系列工作的順利開(kāi)展。

2.2給水排水管道的設(shè)計(jì)

給水排水管道是給排水工程中的重要組成部分，其管道材料和管道敷設(shè)方式關(guān)系著給排水工程質(zhì)量，而給排水管道材料的選型與管道的敷設(shè)方式和敷設(shè)效果也存在一定的影響，同時(shí)還關(guān)系到給排水管道工程的整齊性和美觀性。因此，在給排水管道材料的選型過(guò)程中需要結(jié)合給排水工程的綜合情況來(lái)確定。不同的管道材料具有不同的特性，對(duì)于管道敷設(shè)的要求也是不同的，這是在給排水工程設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)注意的。但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中，部分設(shè)計(jì)人員疏于對(duì)材料性能的準(zhǔn)確把控，給排水管道敷設(shè)方式設(shè)計(jì)不合理，以至于給排水管道接頭等連接部位存在不匹配等問(wèn)題，影響給排水管道的敷設(shè)質(zhì)量，進(jìn)而縮短給排水管道工程的使用壽命。例如，傳統(tǒng)的給排水管道材質(zhì)主要以鑄鐵為主，但是在實(shí)際使用過(guò)程中很容易氧化生銹，對(duì)水質(zhì)造成不同程度的污染，同時(shí)導(dǎo)致給排水管道的堵塞。因此，部分給排水管道以塑料材質(zhì)為主，避免了水質(zhì)污染等問(wèn)題，但是塑料材質(zhì)的管道其噪聲污染較大。如果在客廳或者臥室等環(huán)境中設(shè)計(jì)塑料的給排水管道，就會(huì)影響居民的生活質(zhì)量。同時(shí)，塑料型管道和鑄鐵型管道的敷設(shè)施工的側(cè)重點(diǎn)不同，需要重點(diǎn)加強(qiáng)設(shè)計(jì)和施工的把控。此外，對(duì)于給排水管道的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的合理性是至關(guān)重要的。

3BIM在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1基于BIM的建筑給排水施工參數(shù)設(shè)計(jì)

為了滿(mǎn)足建筑給排水設(shè)計(jì)工程的全過(guò)程可視化，在本章的研究中引進(jìn)BIM技術(shù)設(shè)計(jì)與規(guī)劃給排水施工參數(shù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，可使用構(gòu)建信息模型的Revit軟件導(dǎo)入工程實(shí)地勘察信息，導(dǎo)入信息包括建筑整體設(shè)計(jì)圖紙、建筑不同平面與剖面的二維視圖、擬建三維圖紙以及建筑施工用料與細(xì)部設(shè)計(jì)明細(xì)表等。在完成建筑相關(guān)信息的導(dǎo)入后，使用計(jì)算設(shè)備構(gòu)建給排水模型。為了確保創(chuàng)建的模型與工程實(shí)際施工具有較高的適配度，應(yīng)在Revit軟件中創(chuàng)設(shè)一個(gè)新的MEP項(xiàng)目，使用鼠標(biāo)點(diǎn)擊操作界面的協(xié)同功能鍵，將現(xiàn)有的信息與中心文件進(jìn)行MEP項(xiàng)目文件的對(duì)接，并讀取建筑中給排水設(shè)計(jì)標(biāo)高、預(yù)設(shè)軸線(xiàn)以及給排水管線(xiàn)預(yù)埋墻體等信息，將獲取的信息作為參數(shù)設(shè)計(jì)的初始化點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，將BIM中心模型文件與預(yù)設(shè)信息進(jìn)行鏈接，可以在計(jì)算機(jī)上得到一個(gè)針對(duì)此建筑結(jié)構(gòu)的三維可視化模型。

3.2管道綜合設(shè)計(jì)

建筑物的給排水管網(wǎng)是一個(gè)有機(jī)整體，具有統(tǒng)一性和整體性。應(yīng)用BIM技術(shù)，整個(gè)工程的從業(yè)人員能夠清晰、直觀地了解管網(wǎng)、管道的長(zhǎng)度、高度、具體位置及接口情況。各個(gè)工序、環(huán)節(jié)上的人員在進(jìn)行管道安置的過(guò)程中，能夠明確可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，并對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的修改、調(diào)整和優(yōu)化，最大限度地保障給排水管網(wǎng)的高效構(gòu)筑。

3.3建筑給排水管線(xiàn)平衡優(yōu)化

在完成上述相關(guān)設(shè)計(jì)工作后，可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的建筑給排水管線(xiàn)布線(xiàn)原則，進(jìn)行管線(xiàn)的平衡優(yōu)化。在此過(guò)程中，暖通管線(xiàn)應(yīng)當(dāng)位于建筑整體的最上層，電氣橋架線(xiàn)路位于建筑的第二層，結(jié)合建筑層高，將給排水管線(xiàn)布設(shè)在建筑的最底層。遵循“大直徑管線(xiàn)優(yōu)先”原則與“壓管避讓無(wú)壓管”原則，將分支管線(xiàn)進(jìn)行布設(shè)。當(dāng)布設(shè)管線(xiàn)過(guò)程中出現(xiàn)橫欄與閥門(mén)交叉的問(wèn)題時(shí)，可考慮在管線(xiàn)布設(shè)區(qū)域預(yù)留施工空間，綜合現(xiàn)有的施工經(jīng)驗(yàn)可知，每條過(guò)道應(yīng)至少預(yù)留一個(gè)寬度為400.0mm的檢查通道。在MEP文件中進(jìn)行給排水管線(xiàn)的細(xì)部設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將設(shè)計(jì)過(guò)程中的所有模型與三維可視化信息置于一個(gè)相對(duì)協(xié)同的設(shè)計(jì)環(huán)境內(nèi)，當(dāng)完成電氣設(shè)備與暖通設(shè)備的建模與管線(xiàn)布設(shè)后，需要在操作界面創(chuàng)建一個(gè)碰撞點(diǎn)，并在可視化界面進(jìn)行管線(xiàn)明顯碰撞的檢查，根據(jù)檢查結(jié)果進(jìn)行管線(xiàn)位置調(diào)整。另外在完成碰撞測(cè)試后生成一個(gè)碰撞檢測(cè)報(bào)告，以此為依據(jù)進(jìn)行不同層數(shù)與不同位置管線(xiàn)的重新布設(shè)，完成一次調(diào)整后需要再次進(jìn)行管線(xiàn)的碰撞測(cè)試，直到所有布設(shè)的管線(xiàn)均可通過(guò)碰撞測(cè)試。通過(guò)此種方式提高管線(xiàn)布設(shè)的合理性，完成基于信息模型的給排水管線(xiàn)布設(shè)與規(guī)劃，為建筑給排水施工提供決策依據(jù)與針對(duì)性指導(dǎo)。

結(jié)語(yǔ)

目前，在建筑施工、給排水工程設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)踐中，相關(guān)人員往往將CAD技術(shù)與BIM技術(shù)結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)信息的完備、關(guān)聯(lián)、統(tǒng)一和模型的可視化、模擬化?？傮w而言，BIM技術(shù)極大地提升了建筑、給排水工程的設(shè)計(jì)與施工效率，從而保證了其使用質(zhì)量和效能。BIM技術(shù)服務(wù)于工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，但其成果能運(yùn)用于整個(gè)施工流程并在各環(huán)節(jié)取得良好效果。

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