建筑給排水設(shè)計(jì)BIM實(shí)踐

葛智偉

摘要：現(xiàn)在推動(dòng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用實(shí)踐，將原有的散落的CAD圖紙建立成一個(gè)立體的系統(tǒng)化的模型，方便全員觀看。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)需要將項(xiàng)目進(jìn)行拆分才能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，該方式的工作效率以及質(zhì)量不是很高，而隨著BIM軟件的出現(xiàn)，能夠解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手法存在的問(wèn)題，BIM軟件主要是三維思維模式，在設(shè)計(jì)過(guò)程中它可以全面的對(duì)施工圖設(shè)計(jì)與日照節(jié)能、方案設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，這對(duì)提高項(xiàng)目的質(zhì)量效率有著重要的作用，因此，BIM技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義重大。

關(guān)鍵詞：建筑給排水;設(shè)計(jì);BIM技術(shù);實(shí)踐

BIM為建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的必要條件，有著建立三維數(shù)字信息模型的功能，同時(shí)作為信息共享的平臺(tái)，方便多學(xué)科進(jìn)行交流，使項(xiàng)目清晰易懂。BIM技術(shù)在給排水設(shè)計(jì)中，將管道的信息參數(shù)上傳至云平臺(tái)并利用可視化、碰撞分析、虛擬漫游等功能優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，合理減少使用空間并修改碰撞構(gòu)件。

一、BIM技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的使用現(xiàn)狀與發(fā)展情況

BIM技術(shù)就是將建筑給排水的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)的轉(zhuǎn)換最后以一種三維立體的形式呈現(xiàn)出來(lái)的一種技術(shù)，通俗來(lái)講就是設(shè)計(jì)模擬?？萍嫉牟粩噙M(jìn)步使得建筑行業(yè)也步入了信息化時(shí)代，由最初的手工制作設(shè)計(jì)圖紙到現(xiàn)在計(jì)算機(jī)呈現(xiàn)，這個(gè)過(guò)程是非常不容易的。在我國(guó)，很多大型設(shè)計(jì)單位已經(jīng)開(kāi)始使用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，其實(shí)BIM技術(shù)在很多的發(fā)達(dá)地區(qū)的使用已經(jīng)非常頻繁和普遍了，盡管我國(guó)才剛剛開(kāi)始使用，很多的單位對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的重視程度還是很高，很多單位成立了專門的BIM技術(shù)部門。BIM技術(shù)正在我國(guó)蓬勃發(fā)展，在各個(gè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)工作中發(fā)揮著它的作用。

二、BIM在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中實(shí)踐

（一）協(xié)同設(shè)計(jì)

通常情況下，簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)內(nèi)容都是采用CAD平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的，但是CAD平臺(tái)終究是一個(gè)繪圖工具，不能夠加載一些系統(tǒng)性的數(shù)據(jù)形式，而對(duì)于給排水工程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，它包含的內(nèi)容是很多的，不僅需要對(duì)電氣電荷計(jì)算同時(shí)還需要對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算，所以CAD平臺(tái)難以滿足要求，而通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)，主要是在系統(tǒng)中能夠?qū)⑺械臄?shù)據(jù)結(jié)合，使其能夠在模型中體現(xiàn)，例如，能夠直觀的修改水泵的尺寸、規(guī)格等等同時(shí)還可以讓其他專業(yè)進(jìn)行隨時(shí)檢查，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，若進(jìn)行水泵參數(shù)的修改后，那么電氣專業(yè)的符號(hào)也會(huì)隨之改變，這樣各個(gè)專業(yè)的工作都能夠按照建筑形象模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，該方式能夠簡(jiǎn)化工作量，提高工作的協(xié)同性。

（二）給排水管道的碰撞分析

碰撞分析是整個(gè)工作流程最核心的部分。在安排管線預(yù)留洞口的位置時(shí)，此處有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的構(gòu)件妨礙預(yù)留孔洞的布置。BIM技術(shù)以“層”為單元將涉及給排水專業(yè)的集合為一單元，在revit軟件中導(dǎo)出Navisworks模型。Navisworks的碰撞報(bào)告包括有碰撞位置的圖片，項(xiàng)目ID和坐標(biāo)，比較直觀方便，而且修改后便于二次檢查。Navisworks與revit共同操作，可減少各種錯(cuò)漏碰缺。當(dāng)錯(cuò)誤ID排查出來(lái)時(shí)，點(diǎn)中其中一個(gè)沖突構(gòu)件進(jìn)行修改。修改的原則是大管、主干管為主，小管、分支管其次。同時(shí)小工程量讓大工程量。重復(fù)多次檢查整合，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)保證無(wú)碰撞沖突。所有優(yōu)化完成后，生成優(yōu)化方案，合理減少使用空間，最大限度提升了室內(nèi)凈高。快速準(zhǔn)確提取給排水管線工程量，細(xì)度達(dá)到閥門級(jí)別，可根據(jù)設(shè)計(jì)變更動(dòng)態(tài)更新。

（三）參數(shù)化設(shè)計(jì)

針對(duì)給排水工程實(shí)際來(lái)說(shuō)，在傳統(tǒng)的水力計(jì)算中很多設(shè)計(jì)人員都是在Excel或其他軟件采用公式進(jìn)行編制與計(jì)算的，但是通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用后，能夠在模型中直接將相關(guān)設(shè)備與衛(wèi)生器具的數(shù)據(jù)計(jì)算，同時(shí)還能夠進(jìn)行直接修改，例如，在某一處信息修改后，后面的相關(guān)參數(shù)也會(huì)隨著修改數(shù)據(jù)的變化而變動(dòng)，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)當(dāng)只需要將設(shè)定好后的管道摩阻等特性參數(shù)設(shè)置，那么在修改管徑尺寸大小上可以通過(guò)軟件直接調(diào)整出來(lái)，大大的減少了計(jì)算步驟。

（四）給排水設(shè)計(jì)的獨(dú)立性

在設(shè)計(jì)建筑時(shí)，通常以樓層為基本單位，但建筑管網(wǎng)會(huì)穿插于各層樓面中。利用BIM的獨(dú)立性，直觀觀察建筑主體情況，將管網(wǎng)設(shè)計(jì)自成一個(gè)系統(tǒng)。不會(huì)發(fā)生因上層樓面進(jìn)行修改，下層管網(wǎng)發(fā)生漏水現(xiàn)象。在此設(shè)計(jì)系統(tǒng)中可自行增添族中的對(duì)象，方便后續(xù)設(shè)計(jì)。另外可劃區(qū)域記錄管道的數(shù)量尺寸及造價(jià)，方便工作人員施工。

（五）安裝模擬

建筑給排水設(shè)計(jì)其主要目的在于能夠在施工過(guò)程中給出有效指導(dǎo)方案，而在給排水工程施工是，由于經(jīng)常會(huì)遇到一些情況非常復(fù)雜的區(qū)域，例如：在吊頂區(qū)進(jìn)行施工時(shí)，由于工種之間存在的差異性，使得空間過(guò)擠，這種情況就會(huì)出現(xiàn)很多不必要的資源浪費(fèi)情況，同時(shí)還會(huì)影響到整體工程的施工進(jìn)度。而通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用能在三維設(shè)計(jì)中間降工期的概念引入，同時(shí)還能夠?qū)⒑侠淼陌惭b進(jìn)度表設(shè)計(jì)出來(lái)并且能夠直觀的模擬安裝施工，同時(shí)可以全面的驗(yàn)證安裝的內(nèi)容是否合理。工種之間的配合是是否存在問(wèn)題等等，減少人為設(shè)計(jì)失誤出現(xiàn)施工變更的情況，大大的提高了施工效率。

（六）工程量設(shè)計(jì)

在建筑給排水工程施工之前是要做好工程預(yù)算工作的，傳統(tǒng)的工程預(yù)算方式其耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，效率低下，如果設(shè)計(jì)圖紙有所變化的話，預(yù)算工作還需要重新進(jìn)行?，F(xiàn)如今的BIM技術(shù)將各種信息數(shù)據(jù)保存在計(jì)算機(jī)中，當(dāng)圖紙有所變化時(shí)其預(yù)算也隨之變化，大大提高了工程預(yù)算工作的效率。

三、BIM在給排水設(shè)計(jì)方面目前存在的問(wèn)題

雖然BIM技術(shù)相比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)有了很大的進(jìn)步，但是隨著技術(shù)使用的不斷深入，在建筑給排水設(shè)計(jì)的過(guò)程中還是存在一些問(wèn)題：（1）參數(shù)過(guò)多，修改難度增加，BIM技術(shù)是一個(gè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，包含著建筑給排水系統(tǒng)各個(gè)部分的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，數(shù)據(jù)量是非常大的，盡管方便使用者查詢，但是由于數(shù)據(jù)參數(shù)過(guò)多，劃分過(guò)細(xì)，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有所問(wèn)題時(shí)，更改相關(guān)數(shù)據(jù)的步驟是比較復(fù)雜的。（2）BIM協(xié)同設(shè)計(jì)它主要分成工作集和鏈接模式，而前者在工作中它在獲取權(quán)限與釋放過(guò)程中相對(duì)麻煩，而后者在管道綜合調(diào)整時(shí)也相對(duì)繁瑣。（3）BIM技術(shù)應(yīng)用其期望是能夠在設(shè)計(jì)化解與施工環(huán)節(jié)以及概預(yù)算等環(huán)節(jié)滲透，但是，由于數(shù)據(jù)過(guò)大且分類的方式較多，在修改是存在一定難度，同時(shí)，存在較多的冗余信息。（4）在管道與系統(tǒng)計(jì)算之前，必須要建立邏輯連接與物理連接，一旦存在一處連接不好，就會(huì)不能進(jìn)行有效的計(jì)算。

四、BIM在給排水設(shè)計(jì)中的前景

如今BIM以第三方外包為主，重點(diǎn)在于建立三維數(shù)字信息模型一級(jí)渲染漫游動(dòng)畫，忘記了后期的維護(hù)工作。例如管道使用長(zhǎng)時(shí)間之后，模型應(yīng)隨之改變對(duì)應(yīng)參數(shù)，并在共享平臺(tái)中更新，實(shí)現(xiàn)施工全程信息化。綠色建筑中管網(wǎng)的設(shè)計(jì)仍存在部分問(wèn)題，根據(jù)施工場(chǎng)所的周圍環(huán)境，利用BIM分析各項(xiàng)參數(shù)選擇最佳建設(shè)象限，使自然氣候條件有利于雨水的回收與利用。同時(shí)管道的選擇滿足熱水循環(huán)材質(zhì)的要求。

總而言之，目前城市用地緊張，建筑趨于復(fù)雜化、高層化。這使得管道趨于復(fù)雜化，使用BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)可協(xié)同設(shè)計(jì)并進(jìn)行碰撞分析，加快了設(shè)計(jì)速度提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。在建筑給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠切實(shí)的提高了設(shè)計(jì)效率與設(shè)計(jì)質(zhì)量，能改善傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手法存在的不足問(wèn)題，但是值得注意的是雖然BIM具備很多優(yōu)勢(shì)，但是在實(shí)踐過(guò)程中還是存在一些問(wèn)題，因此，在給排水設(shè)計(jì)時(shí)需要嚴(yán)格的做好每個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)控制，保證BIM技術(shù)能夠發(fā)揮出應(yīng)有的功能，提高建筑給排水設(shè)計(jì)水平。

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