BIM技術(shù)在建筑室內(nèi)給排水設(shè)計中的應(yīng)用探討

賈靜利

(安徽華東化工醫(yī)藥工程有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230071)

0 引 言

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，給排水項目是整體設(shè)計工作中較為重要的內(nèi)容之一，同時給排水項目也是室內(nèi)施工的重要環(huán)節(jié)。在設(shè)計方案方面，因為給排水項目涉及的內(nèi)容較多，所以整體設(shè)計方案較為煩瑣，需要考慮的內(nèi)容較多，以致在設(shè)計過程中很容易出現(xiàn)不合理問題，將嚴重影響工程的進程。如果后期質(zhì)量不符合實際標準，也會影響整體結(jié)構(gòu)問題，建筑室內(nèi)給排水設(shè)計工作與整體質(zhì)量之間存在著密不可分的關(guān)系，因此需要得到施工方的重視。當前，BIM技術(shù)被廣泛應(yīng)用在建筑施工中，此項技術(shù)規(guī)避了二維技術(shù)的弊端，同時也提升了整體設(shè)計水平，因此推動了建筑行業(yè)發(fā)展。

1 BIM技術(shù)的概念

BIM(building information modeling)技術(shù)又稱建筑信息化模型，此項技術(shù)又可以被分為多個類別，每個類別所負責(zé)的內(nèi)容各有不同。此項技術(shù)具有綜合性、協(xié)調(diào)性、開放性等優(yōu)勢，在實際應(yīng)用中可以將以上優(yōu)勢全部發(fā)揮出來，確保每項優(yōu)勢在實際發(fā)展中均產(chǎn)生自身價值。在建筑行業(yè)中結(jié)合使用BIM技術(shù)，不僅可以提高建筑工程的發(fā)展效益，還能使其信息化水平有所提升。此項技術(shù)最為突出的優(yōu)勢便是可視化和工程造價功能，借助此項技術(shù)進行造價時，整體決策較為科學(xué)，并且在規(guī)劃方面也更加細致，不僅可以縮短相應(yīng)的工期，還使企業(yè)的經(jīng)濟效益得以提升。BIM技術(shù)是我國當前建筑設(shè)計工作中較為先進的設(shè)計模式之一，自身具有一定優(yōu)勢，因此被廣泛應(yīng)用在房屋建筑設(shè)計工作之中。在應(yīng)用過程中，設(shè)計人員可以結(jié)合軟件內(nèi)部功能，選擇適當?shù)姆绞竭M行設(shè)計工作。此外，前期的數(shù)據(jù)整合、后期的方案確定都可以應(yīng)用BIM技術(shù)模型進行操作。通過操作后整體方案的可行性逐步提高，并且在實際操作中也規(guī)避了不良方案的影響，從而提高建筑設(shè)計方案的質(zhì)量。BIM技術(shù)3D效果圖如圖1所示。

圖1 BIM技術(shù)3D效果圖

2 BIM技術(shù)自身優(yōu)勢

2.1 可視化

當前建筑工程結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，因此在控制和管理方面都需綜合進行考量，其中控制經(jīng)濟效益成了當前我國建筑工作中的重點內(nèi)容。BIM技術(shù)具有可視化功能，可對工程項目中各類設(shè)計圖紙和技術(shù)支持做出分析，通過分析選擇合適的設(shè)計內(nèi)容，針對不同的施工環(huán)節(jié)應(yīng)用符合實際需求的施工技術(shù)。而在此類技術(shù)的應(yīng)用之下，設(shè)計人員可以對不同領(lǐng)域的知識進行整合，以此完善工程的設(shè)計圖紙，通過BIM技術(shù)將其轉(zhuǎn)化成為可以看到的模型，并且針對不同的建筑結(jié)構(gòu)選擇適當?shù)脑O(shè)計方案。實際上可視化的主要目的是提高設(shè)計的可行性，通過可視化內(nèi)容細化分析整體設(shè)計中的漏洞，實現(xiàn)整體設(shè)計方案的良好決策?？梢暬δ転槠湔w設(shè)計工作提供了有力支持，并且在工作過程中也規(guī)避了不良因素的影響，實現(xiàn)整體設(shè)計的可行性。可視化圖片如圖2所示。

2.2 協(xié)同性

BIM技術(shù)的應(yīng)用不僅可以實現(xiàn)可視化，還可以實現(xiàn)各個主體之間的協(xié)同。當前我國建筑工程整體項目規(guī)模較大，并且在實際施工中涉及的環(huán)節(jié)較多，每一位管理人員所管理的主體各有不同。無論是設(shè)計、組織、完善都可結(jié)合BIM技術(shù)進行，以此創(chuàng)設(shè)出新的模型，通過模型對信息和資料數(shù)據(jù)進行整合，將整合結(jié)果分享到各個主體之間，從而實現(xiàn)無障礙交流[1]。

2.3 精準管理

完整的建筑建設(shè)過程包括三個方面，即設(shè)計、施工、后期運維。傳統(tǒng)的二維圖紙不能顯示出設(shè)計方案中的失誤，同時長時間使用也會降低圖紙的使用性能，并且整體便捷度較低，所以在使用過程中有很多不便之處。但在應(yīng)用BIM技術(shù)之后，建筑可以在整體設(shè)計工作中針對各類數(shù)據(jù)內(nèi)容建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)庫內(nèi)容實現(xiàn)全過程管理，以此滿足實際的需求。實際上BIM技術(shù)也屬于共享知識資源范疇，將其概念拆分可以為后續(xù)決策工作提供理論支撐。同時，在施工階段，也可以根據(jù)不同的利益內(nèi)容選擇對信息內(nèi)容進行判斷，從而滿足實時修改信息的需求，結(jié)合自身協(xié)同優(yōu)勢，進行項目的全過程數(shù)據(jù)共享和傳遞，以此確保項目設(shè)計的合理性和高效性。只要是建筑工程，其中所涉及到的數(shù)據(jù)參數(shù)規(guī)模一般都較為龐大，此類數(shù)據(jù)參數(shù)很難通過人工妥善處理，但是應(yīng)用BIM技術(shù)后，各項數(shù)據(jù)參數(shù)得到了良好的處理，同時也提高了整理歸納的質(zhì)量和效率，讓其數(shù)據(jù)有效運行的同時，完善了整體數(shù)據(jù)模型，也為后期設(shè)計工作提供了有力支撐。

3 給排水項目設(shè)計中BIM技術(shù)應(yīng)用中存在的問題

3.1 調(diào)整難度大

在建筑內(nèi)部給排水設(shè)計工作中，設(shè)計人員應(yīng)用BIM技術(shù)會涉及較多的信息數(shù)據(jù)內(nèi)容，其數(shù)據(jù)資源較大。在使用此項技術(shù)時，相關(guān)操作人員可以直接通過數(shù)據(jù)庫搜尋自身所需要的內(nèi)容，同時也可以通過此項技術(shù)對整體設(shè)計方案做出細化分析，確保整體方案的準確性。但是此項技術(shù)在建筑室內(nèi)給排水工作中應(yīng)用時仍然會出現(xiàn)各類問題，比如說室內(nèi)給排水設(shè)計工作中所涉及的內(nèi)容較多，因此所形成的數(shù)據(jù)信息資源量較大，其中包括了預(yù)算、安全管理和設(shè)計等一系列內(nèi)容，此類內(nèi)容會在應(yīng)用時被逐步劃分，所以一旦層級較多的話就會按照等級將其細化分析成為多個內(nèi)容，因此所產(chǎn)生的參數(shù)量就會逐漸增多[2]。

3.2 協(xié)同煩瑣

在應(yīng)用BIM技術(shù)進行建筑室內(nèi)給排水設(shè)計工作時，設(shè)計人員可以針對此技術(shù)的優(yōu)勢，進行設(shè)計工作，設(shè)計工作可以采取以下兩種方式進行操作：首先是鏈接模式，其次是作業(yè)集模式。以上兩類設(shè)計模式都各有優(yōu)缺點，如果是應(yīng)用鏈接模式進行設(shè)計工作，其中所涉及的管道設(shè)計中各類參數(shù)如果出現(xiàn)問題，后續(xù)很難對其進行更改；但如果應(yīng)用作業(yè)集模式進行工作，在應(yīng)用過程中各方面的權(quán)限流程很難滿足實際需求，并且流程在運轉(zhuǎn)時，整體較為復(fù)雜。除此之外，BIM技術(shù)在應(yīng)用時也會出現(xiàn)各類問題，此類問題影響了實際工作中的處理難度，因此協(xié)同工作也出現(xiàn)了一定大的煩瑣性[3]。

4 BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑室內(nèi)給排水工作中應(yīng)用流程

4.1 前期準備

在BIM技術(shù)實際應(yīng)用中，相關(guān)設(shè)計人員可以針對各類數(shù)據(jù)內(nèi)容對建設(shè)項目的信息內(nèi)容進行整合，并且制定出相應(yīng)的施工方案，以此滿足實際的需求。建筑室內(nèi)的給排水工程需要先從建筑圖紙進行了解，在了解之后對市政管網(wǎng)位置給出標記，通過標記內(nèi)容全方位考慮經(jīng)濟性和安裝便捷性內(nèi)容，實現(xiàn)供水的可靠性和合理性，并且供水和排水的方向也應(yīng)該注意確定。生活給水要與市政給水相連接，同時還需要考慮消防給水問題。而排水則要以建筑整體走向為基礎(chǔ)，需要根據(jù)排水資料確定相應(yīng)的排水走向，其中化糞池也要結(jié)合建筑群體規(guī)模實際情況進行定位。建筑室內(nèi)的給水系統(tǒng)需要結(jié)合揚程和流量進行設(shè)計，以確保供水區(qū)域；而排水系統(tǒng)則需要結(jié)合當?shù)貙嶋H條件進行合理設(shè)計[4]。

4.2 管道的整體設(shè)計

在管道整體設(shè)計工作中應(yīng)用BIM技術(shù)可以更加直觀地調(diào)整管道設(shè)計中的不合理內(nèi)容，后續(xù)對其進行建模。此項工作主要依靠人力監(jiān)測和信息導(dǎo)入功能，將通過人力監(jiān)測所記錄的數(shù)據(jù)導(dǎo)入模型內(nèi)，形成3D動態(tài)效果模型，將最真實的管道現(xiàn)狀融入在模型之中，此時還可以針對設(shè)計內(nèi)容合理選擇適當模擬系統(tǒng)進行匹配，通過匹配信息判斷出管道是否會出現(xiàn)碰撞風(fēng)險問題。通過信息模型中所反饋的數(shù)據(jù)內(nèi)容對整體設(shè)計參數(shù)進行控制，針對其中不合理的內(nèi)容做出整改，以此對結(jié)構(gòu)進行完善，從而實現(xiàn)建筑室內(nèi)給排水管路的最佳布置效果。此過程與傳統(tǒng)的設(shè)計過程相比較，設(shè)計的時間有所縮短，但是設(shè)計的質(zhì)量和合理性得到了提升[5]。

4.3 模擬衛(wèi)浴設(shè)計安裝

模擬衛(wèi)浴設(shè)計安裝工作需要應(yīng)用BIM技術(shù)當中的三維設(shè)計功能，同時應(yīng)用CAD繪圖進行將設(shè)計規(guī)劃和圖紙以線條的形式呈現(xiàn)出來，按照模擬工作中相應(yīng)的元素，將其應(yīng)用在CAD繪圖軟件之中，完成圖紙描繪工作，衛(wèi)浴設(shè)備在設(shè)計時一定要按照一定的要素并且結(jié)合樓板和墻體的數(shù)據(jù)對其進行整體設(shè)計工作，根據(jù)設(shè)計功能特征創(chuàng)建衛(wèi)浴設(shè)備，選擇適當?shù)妮d體將其引入在項目之中，同時在三維空間中安裝衛(wèi)浴設(shè)備。一般情況下衛(wèi)浴設(shè)備包括以下幾個內(nèi)容：洗手池、坐便、地漏等，對以上三項內(nèi)容展開分析，改善設(shè)計的不合理性，實現(xiàn)科學(xué)設(shè)計目標，并且合理規(guī)劃空間利用，為其客戶提供良好的幫助[6]。

4.4 管道銜接

管道銜接主要指的是管道和衛(wèi)生之間的銜接工作，此項工作不僅需要包括物理銜接，還需要滿足一定的邏輯需求。在實際的施工工作中，管道直徑的變化要結(jié)合設(shè)備實際參數(shù)進行，同時還需要實現(xiàn)準備好各項參數(shù)資料，確保銜接工作可以順利進行，邏輯銜接主要針對設(shè)備和管道結(jié)構(gòu)，此過程包括了水龍頭給水結(jié)構(gòu)和水管路徑問題，地漏和排水管用來處理污垢。物理銜接在軟件內(nèi)需要形成系統(tǒng)，并且還需滿足移動需求，邏輯銜接主要指的是內(nèi)在的關(guān)聯(lián)，通過數(shù)字模型改善煩瑣的內(nèi)容，提高施工效率，實現(xiàn)計算統(tǒng)計的便捷性[7]。

4.5 材料表統(tǒng)計

材料表統(tǒng)計工作主要是對材料表內(nèi)容進行編制，通過系統(tǒng)功能進行合理優(yōu)化，并且實現(xiàn)材料內(nèi)容的統(tǒng)一管理。傳統(tǒng)的材料統(tǒng)計工作需要人工進行，不僅費人費力，而且隨時都有可能出現(xiàn)問題，如果在此過程中一旦圖紙發(fā)生了修改問題，整體數(shù)據(jù)的更改就成為了一項較為復(fù)雜的流程。在應(yīng)用BIM技術(shù)后，相關(guān)設(shè)計人員可以結(jié)合內(nèi)部信息庫為其資料表提供充足的材料，同時還可以應(yīng)用對工程中可能出現(xiàn)的成本進行預(yù)算，此類技術(shù)在材料表統(tǒng)計工作中降低了錯誤概率，也讓材料表的清單更具合理性。

4.6 模型優(yōu)化

模型優(yōu)化主要指的是建筑室內(nèi)給排水模型，在建模成功后，對各個環(huán)節(jié)和流程進行檢查優(yōu)化，同時針對管道的布置是否合理進行判斷，其中對管道和各類設(shè)備的連接也會做出細化分析，而對于內(nèi)管問題，應(yīng)用此項技術(shù)中的相關(guān)功能也可以做出判斷，判斷管道是否會跟其他管道之間發(fā)生碰撞問題，結(jié)合各項參數(shù)確保整體模型與實際之間是否存在一定的差異性。針對上述問題總結(jié)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，結(jié)合數(shù)據(jù)信息內(nèi)容對整體模型進行優(yōu)化，從而確保模型輸出為最優(yōu)質(zhì)的，基于此還可以對各項指標進行分析，以此構(gòu)建出符合實際需求的模型內(nèi)容[8]。

5 結(jié)束語

綜上所述，BIM技術(shù)在建筑室內(nèi)給排水設(shè)計中起著重要作用。針對室內(nèi)給排水設(shè)計工作而言，管道怎樣布置、具體參數(shù)和各類管道系統(tǒng)是否協(xié)調(diào)，都會對整體工程的質(zhì)量造成影響，因此各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)配合至關(guān)重要。提高信息數(shù)據(jù)準確性可以縮短工期，并且還能提高工程質(zhì)量，縮短工期也可以節(jié)約材料的使用量，讓整體施工更具有高效性。使用BIM技術(shù)之后，不僅整體設(shè)計工作更加便捷，而且設(shè)計、施工、運營維護全過程都得到了有效控制。