BIM技術(shù)在給水排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

陳鑒姝

摘 要：BIM在建筑給排水工程中發(fā)揮著十分重要的運(yùn)用，從工程的模擬到工程的具體實(shí)施中都可發(fā)揮重要的意義。3D模型的作用極大地提高了這一工程的工作效率，同樣對(duì)于數(shù)據(jù)統(tǒng)籌管理方面很有效果。BIM的發(fā)展雖然仍存在問(wèn)題，但不可否認(rèn)的是，這一新興技術(shù)正迅速向規(guī)?；⒓夯l(fā)展，在未來(lái)具有很好的發(fā)展前景，在建筑給排水工程中也能發(fā)揮更大的作用。本文主要針對(duì)BIM技術(shù)在給水排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);給水排水;設(shè)計(jì);應(yīng)用

1 BIM技術(shù)簡(jiǎn)介

BIM技術(shù)又被稱為建筑信息模型，從名字本身就可看出，這一技術(shù)與建筑工程緊密相連，根植于建筑領(lǐng)域并不斷發(fā)展。BIM技術(shù)一般指在建筑工程中以有關(guān)數(shù)據(jù)的收集整理分析結(jié)果為基礎(chǔ)，針對(duì)數(shù)據(jù)的有效組合建構(gòu)3D動(dòng)態(tài)模型的技術(shù)。這一技術(shù)應(yīng)用于建筑給排水工程開始之前，應(yīng)用目的為節(jié)約成本，便利過(guò)程，提高效率。BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在可視化前提下模擬施工過(guò)程，對(duì)于施工中存在的數(shù)據(jù)或?qū)嶋H操作上的問(wèn)題做到有效模擬與針對(duì)解決。BIM技術(shù)可以將工作流程系統(tǒng)化，有效地提高了建筑部門整體的工作效率。在具體的給排水施工過(guò)程中也可以運(yùn)用，以優(yōu)化施工流程，這一技術(shù)對(duì)于建筑給排水工程的正常開展意義重大。

2 BIM技術(shù)在建筑給水排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 可視化設(shè)計(jì)

科技的不斷進(jìn)步使得建筑行業(yè)步入信息化時(shí)代，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)將建筑師和工程師從手工繪圖推向計(jì)算機(jī)輔助制圖，從而提高了作圖速度。然而，傳統(tǒng)CAD技術(shù)得到的是二維圖紙，并不能很直觀的看到各管道的布置，這就要求設(shè)計(jì)人員以及施工人員有較好的空間想象能力?；诖?，傳統(tǒng)CAD繪圖需要繪制平面圖、系統(tǒng)圖，必要時(shí)還要繪制大樣圖，多種系統(tǒng)多個(gè)管道錯(cuò)綜復(fù)雜時(shí)，各系統(tǒng)需要分開繪制，工作量大，圖紙多，容易出錯(cuò)。可見(jiàn)，CAD雖應(yīng)用廣泛，但附加的智能化功能不足，專業(yè)性較差。BIM技術(shù)立足于建筑的整體進(jìn)行可視化設(shè)計(jì)，可以很直觀看到各種管線的走向、位置、與衛(wèi)生器具連接情況等，比如，在設(shè)計(jì)建筑排水時(shí)，通過(guò)BIM強(qiáng)大完善的數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行三維建筑搭建后進(jìn)行管道布置，這樣可以很直接看到管道上的存水彎、閥門、三通、各種彎頭、檢查口以及與建筑結(jié)構(gòu)和其他系統(tǒng)的交叉沖突點(diǎn)，方便設(shè)計(jì)人員在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇合適的管路附件并及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修改，避免重復(fù)工作，提高工作效率。

2.2 管線綜合布置

建筑給水排水工程設(shè)計(jì)，包含建筑給水、排水、雨水、消防、供熱、暖通等多個(gè)系統(tǒng)，管線多，多個(gè)系統(tǒng)相互交錯(cuò)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要綜合考慮各系統(tǒng)管線的布置，確保各系統(tǒng)相互不影響，這樣一來(lái)，工程量大，圖紙?zhí)幚韽?fù)雜，稍不注意會(huì)造成嚴(yán)重錯(cuò)誤，對(duì)后續(xù)施工帶來(lái)不變。BIM技術(shù)是在三維模式下，可以直觀的看到各系統(tǒng)管線交錯(cuò)情況，找出碰撞點(diǎn)，供設(shè)計(jì)師參考修改，完善管道布置，合理利用空間。例如在建筑給排水設(shè)計(jì)中，很多系統(tǒng)的橫干管布置在建筑吊頂下，傳統(tǒng)的繪圖方式不能看到各管段在吊頂中的空間位置，也就不能確定各管線之間是否還能進(jìn)行優(yōu)化，BIM技術(shù)可以通過(guò)可視化和管線綜合布置功能，進(jìn)一步利用管道之間的空間，使得建筑空間得以最大化。

2.3 材料清單生成

以往在設(shè)計(jì)完成后，為了施工和預(yù)算，需要人工查閱圖紙，統(tǒng)計(jì)尺寸、厚度、管件、管材等編制材料表。這種方式不僅效率低，出錯(cuò)率也很高，會(huì)造成諸多不便，對(duì)后期施工和預(yù)算效率影響極大。BIM技術(shù)擁有自身強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)，在完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)后，即可以借助數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)生成材料表，進(jìn)行預(yù)估成本。BIM技術(shù)不僅大大減少了人工作業(yè)量，提高效率，而且能確保其準(zhǔn)確性。

3 BIM技術(shù)在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

雖然BIM技術(shù)在我國(guó)建筑工程的給排水設(shè)計(jì)中應(yīng)用周期還不算長(zhǎng)，但是也積累了不少的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，這些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)為其應(yīng)用和發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?？偟膩?lái)看，其應(yīng)用可以分為以下幾個(gè)大的方面。

3.1 管線綜合設(shè)計(jì)

一個(gè)完整的建筑工程設(shè)計(jì)包含建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、電氣五個(gè)主要專業(yè)的工作。只有五個(gè)專業(yè)同步完成，且有機(jī)結(jié)合，才算是一個(gè)完善的建筑工程設(shè)計(jì)。給排水、暖通、電氣三個(gè)專業(yè)的管線多達(dá)十幾種，這些管線的類型比較復(fù)雜，同時(shí)數(shù)量也比較多，而給排水專業(yè)的管線又占比較高，因此管線的合理設(shè)計(jì)就成了建筑工程給排水設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)^[3]。在傳統(tǒng)建筑工程的給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中，很難有效實(shí)現(xiàn)對(duì)管線的綜合設(shè)計(jì)，在一定程度延長(zhǎng)了給排水設(shè)計(jì)的周期，也帶來(lái)了更大的設(shè)計(jì)壓力。而BIM技術(shù)的利用就能有效解決這類問(wèn)題，這要?dú)w功于該技術(shù)的模型化設(shè)計(jì)，這種信息模型能通過(guò)三維方式進(jìn)行建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的展示和定位，這就為設(shè)計(jì)者進(jìn)行管線的設(shè)計(jì)工作創(chuàng)造了便利條件。三維碰撞檢測(cè)是管線設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用比較廣泛的一種技術(shù)，可以在很大程度上避免在設(shè)計(jì)過(guò)程中留下不穩(wěn)定因素和安全隱患。

3.2 可視化應(yīng)用

BIM技術(shù)的一項(xiàng)最直觀的特點(diǎn)就是可視化。這種可視化不僅為具體的設(shè)計(jì)工作創(chuàng)造了條件，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了空間和平面的綜合考慮。建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)的墻、梁、柱、樓梯、井道等，都能通過(guò)該種技術(shù)直觀地展現(xiàn)出來(lái)，為設(shè)計(jì)工作的快速展開奠定了良好的基礎(chǔ)。該技術(shù)的應(yīng)用，能在很大程度上降低行業(yè)設(shè)計(jì)人員的工作量。

3.3 協(xié)調(diào)合作

協(xié)同設(shè)計(jì)，是指基于網(wǎng)絡(luò)的一種設(shè)計(jì)溝通交流手段以及設(shè)計(jì)流程的組織管理形式。之前大部分是基于CAD基礎(chǔ)，而BIM技術(shù)的出現(xiàn)，則帶來(lái)了設(shè)計(jì)方法的改革，BIM技術(shù)也與協(xié)同設(shè)計(jì)成為密不可分的一個(gè)整體。協(xié)同設(shè)計(jì)是BIM技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的核心。建筑工程設(shè)計(jì)未引入BIM技術(shù)之前，基本上都是使用CAD軟件進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，這種軟件存在的一個(gè)很大的弊端就是建筑要素之間是孤立的，不利于設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑工程的整體把握。而基于BIM技術(shù)的協(xié)同設(shè)計(jì)就能夠很好地解決這個(gè)問(wèn)題，主要表現(xiàn)在各專業(yè)、各系統(tǒng)能夠同步體現(xiàn)在一個(gè)平臺(tái)上，這樣各專業(yè)設(shè)計(jì)人員就能夠?qū)崟r(shí)地了解所關(guān)注區(qū)域的全部情況，從而提高設(shè)計(jì)效率。

3.4 關(guān)聯(lián)性

BIM技術(shù)自身具有較強(qiáng)的相關(guān)性，在建筑工程給排水設(shè)計(jì)的過(guò)程中，平面設(shè)計(jì)完成后，可根據(jù)需求自動(dòng)生成剖面圖等內(nèi)容，而且平面圖可實(shí)現(xiàn)同步修改，與傳統(tǒng)的人力繪制、修改相比，關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)使建筑工程給排水設(shè)計(jì)工作的周期大大縮短，并且具有比較高的準(zhǔn)確性，能在很大程度上避免人為修改導(dǎo)致的信息錯(cuò)誤。

3.5 參數(shù)化

參數(shù)化設(shè)計(jì)是CAD技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中提出的課題，它使CAD系統(tǒng)具有交互式繪圖和自動(dòng)繪圖功能。參數(shù)化設(shè)計(jì)方法在Revit平臺(tái)上的應(yīng)用就可稱之為BIM設(shè)計(jì)方法，從而將傳統(tǒng)的二維繪圖轉(zhuǎn)變?yōu)槿S構(gòu)件信息化建模。通過(guò)參數(shù)化設(shè)計(jì)功能，能夠?qū)Χ喾N類型的視圖數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，并且還能有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的更新，以建筑工程給排水設(shè)計(jì)中的消火栓系統(tǒng)為例，參數(shù)化設(shè)計(jì)借助計(jì)算機(jī)的處理功能，通過(guò)相關(guān)軟件對(duì)影響數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，從而得出比較準(zhǔn)確的信息，可以對(duì)消火栓的布置、管道的詳細(xì)參數(shù)進(jìn)行控制，譬如管道的直徑和管道的長(zhǎng)度等，從而有效提高設(shè)計(jì)和施工工作的效率和質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在城市化發(fā)展進(jìn)程中，市政給排水管線項(xiàng)目工程屬于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，想要達(dá)到人們的用水需求標(biāo)準(zhǔn)并且提高市政給排水項(xiàng)目工程的建設(shè)質(zhì)量水平，就必須對(duì)各個(gè)排水管道線路進(jìn)行改進(jìn)與完善。而BIM這一技術(shù)的運(yùn)用，有利于詳細(xì)了解管道線路具體設(shè)置的狀況以及運(yùn)作特征，給管線的前期設(shè)計(jì)起到輔助作用，這樣也有利于加大市政給排水管線項(xiàng)目工程建設(shè)的各種效益的維護(hù)。因此看來(lái)，探究討論BIM技術(shù)在市政給排水管線設(shè)計(jì)中的運(yùn)用情況，是具備一定的意義和價(jià)值的。

參考文獻(xiàn)：

[1]市政給排水工程設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用研究[J].林文元.工程技術(shù)研究.2019（13）

[2]BIM在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].付勝濤.四川水泥.2018（03）

[3]BIM在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].李揚(yáng)帆.居舍.2019（30）

[4]BIM在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].譚智.低碳世界.2019（12）