BIM技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

韓清國(guó)

【摘? 要】隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，建筑設(shè)施拔地而起，科技不斷地進(jìn)步，BIM技術(shù)在給排水工程中的作用受到一致的認(rèn)可和推廣，常用于建設(shè)模型設(shè)計(jì)的整個(gè)環(huán)節(jié)。BIM技術(shù)能夠?yàn)榻o排水工程提供合理的管道設(shè)計(jì)，可視化服務(wù)，信息共享，參數(shù)設(shè)計(jì)以及協(xié)同工作等優(yōu)勢(shì)。然而，該項(xiàng)技術(shù)打破二維設(shè)計(jì)的不足但發(fā)展時(shí)間短，在實(shí)際的應(yīng)用中還存在一些問(wèn)題，給排水設(shè)計(jì)工程要求度越來(lái)越高，大力推廣該項(xiàng)技術(shù)是建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);給排水工程;問(wèn)題和相關(guān)指導(dǎo)意見(jiàn)

引言

在建筑設(shè)計(jì)之中給排水設(shè)計(jì)十分的重要，BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用有效的提高了建筑給排水的設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平，為整個(gè)工程提供有效的保障。

1.BIM技術(shù)相關(guān)的概念

1.1 BIM技術(shù)概念

BIM（Building? Information? Modeling ）即建筑信息模型，核心就是在計(jì)算機(jī)中建立虛擬的建筑工程三維模型，同時(shí)給予數(shù)字技術(shù)形成施工過(guò)程中有關(guān)的信息數(shù)據(jù)模型，將這些數(shù)字模型統(tǒng)一在同一數(shù)據(jù)庫(kù)中，能夠讓施工方，設(shè)計(jì)方以及監(jiān)管方實(shí)現(xiàn)信息共享。

給排水工程中的三維協(xié)同設(shè)計(jì)可以涵蓋供暖，電力，通信，等專業(yè)，該技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)從設(shè)計(jì)的初期階段要延伸到工程后期的維修和維護(hù)。由此可見(jiàn)，合理規(guī)范的建筑信息模型決定著建筑成本，使用壽命等諸多因素。正是因?yàn)锽IM技術(shù)將建筑三維呈現(xiàn)，在很大的程度上減少不必要的麻煩和問(wèn)題。

1.2 BIM技術(shù)的主要特征

（1）設(shè)計(jì)成果可視化：傳統(tǒng)的給排水工程主要是基于CAD軟件，該軟件屬于二維思維，在項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)時(shí)需要將項(xiàng)目拆分才能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，另外如果修改鏈接，將要打開(kāi)很多圖紙，才能使數(shù)據(jù)一致，導(dǎo)致繪制出的二維圖不立體，不直觀。建筑給排水是一件基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)工作，往往通過(guò)多次的修改才能達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)效果，運(yùn)用BIM技術(shù)后只要將相關(guān)的數(shù)據(jù) 集合成模，就可以形成一個(gè)可視效果圖，這樣的設(shè)計(jì)方便操作。

（2）在管道整體設(shè)計(jì)中的應(yīng)用：在BIM技術(shù)的應(yīng)用下開(kāi)展給排水設(shè)計(jì)工作，能縮短拍圖片的時(shí)間，在模型上可以確定管道綜合之后的凈空高度，很大程度上節(jié)省了時(shí)間。此外，通過(guò)模擬圖，我們可以觀察管道是否存在碰撞問(wèn)題。如果發(fā)生碰撞，可以及時(shí)進(jìn)行改正并進(jìn)入測(cè)試環(huán)節(jié)，在施工之前就進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，有利于節(jié)約建設(shè)成本和時(shí)間。

（3）協(xié)同工作：一項(xiàng)工程由眾多專業(yè)共同完成，每個(gè)工種精通自己行業(yè)但無(wú)法精通其他行業(yè)，但BIM技術(shù)將工程數(shù)據(jù)放在統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)，各專業(yè)在建模的過(guò)程中通過(guò)有效，適時(shí)的專業(yè)間協(xié)作來(lái)避免產(chǎn)生大量的專業(yè)沖突。另外，基于BIM技術(shù)的協(xié)同平臺(tái)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了各人員，各信息的集成和協(xié)同，大大提高了項(xiàng)目管理的效率。

（4）參數(shù)化設(shè)計(jì)：根據(jù)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)生成，設(shè)計(jì)人員大多通過(guò)電子表格協(xié)同其他軟件完成數(shù)據(jù)審核，這樣會(huì)增加統(tǒng)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)數(shù)據(jù)形成之后，參數(shù)的更改和數(shù)據(jù)變化，設(shè)計(jì)結(jié)果就會(huì)產(chǎn)生誤差。但應(yīng)用BIM技術(shù)能夠直接的獲得設(shè)備和衛(wèi)生器具的信息，如果在修改的時(shí)候，其他的參數(shù)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。

2.建筑給水排水工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

（1）材料豐富，計(jì)算復(fù)雜。建筑給水排水工程不同功能的給水排水管道材料也有所不同，多而不同材質(zhì)的管道，其安裝要求也不同。

（2）管道種類多、數(shù)量多，而且復(fù)雜。建筑給水排水工程不同功能的給水排水管道常常多達(dá)七、八種之多。不同種類的管道其安裝要求不同，因此合理地布置給水排水管道顯得格外重要。

（3）占建筑工程的投資少，但作用大。給水排水工程一般占整個(gè)項(xiàng)目投資的10%不到，但是給水排水的設(shè)計(jì)決定了建筑是否安全和舒適，因此給水排水工程是建筑必不可缺的組成部分。

3.BIM技術(shù)在給排水設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

本文以繪制洗手間給水管道為例子闡述三維設(shè)計(jì)的過(guò)程。

3.1放置衛(wèi)浴裝置

對(duì)比傳統(tǒng)的CAD制圖，我們采用的新技術(shù)不再考慮傳統(tǒng)畫面因素譬如：線，體，面等基本要素，采用的新技術(shù)直接利用系統(tǒng)中的族來(lái)展開(kāi)繪制（族是構(gòu)成BIM的基本要素）在此基礎(chǔ)上構(gòu)建建筑模型。

3.2搭建給水系統(tǒng)

在項(xiàng)目的瀏覽器里，選定系統(tǒng)的衛(wèi)浴裝置，本實(shí)驗(yàn)需要的是洗手盆以及兩個(gè)坐便器，選擇好之后創(chuàng)建給水系統(tǒng)，這一環(huán)節(jié)就是同意系統(tǒng)中衛(wèi)生器具創(chuàng)建邏輯鏈接。

3.3生成管道布局

給水系統(tǒng)創(chuàng)建完成后，就單擊里面的衛(wèi)生器具，選擇“生成布局”，這個(gè)時(shí)候系統(tǒng)自動(dòng)生成像許多種管道布局的方案，有很多行之有效的設(shè)計(jì)路徑。倘若設(shè)計(jì)師一個(gè)都不滿意，可以選擇一個(gè)之后做合適的修改。在“生成布局”選項(xiàng)卡上，再單擊“完成”把布局變成一個(gè)剛性的管道，這個(gè)過(guò)程就實(shí)現(xiàn)了從邏輯連接到物理連接的轉(zhuǎn)變。

3.4在給水系統(tǒng)中增設(shè)衛(wèi)生器具和管道

這個(gè)環(huán)節(jié)有兩種方法：一是編輯系統(tǒng)，把需要的衛(wèi)生器具直接增設(shè)給水系統(tǒng)之中，創(chuàng)建邏輯連接，就會(huì)自動(dòng)的生成布局，這種方法通常用于增設(shè)衛(wèi)生器具數(shù)量較多的情況下。二是直接將需要增設(shè)的衛(wèi)生器具的連接點(diǎn)打開(kāi)，然后繪制管道，并連接到管道的接口。這種情況多用于管道轉(zhuǎn)折比較多的情況，但如果有坡度的排水管道，這種繪制管道和管件接口連接的難度就比較大。

3.5監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的連貫性和流量

系統(tǒng)繪制結(jié)束后，需要激活“系統(tǒng)檢查器”，如果單擊管道就能看到管道流量和該管道能夠承擔(dān)的流水量，就可以判斷系統(tǒng)設(shè)置是否合理，可以隨時(shí)的進(jìn)行檢查和彌補(bǔ)存在的問(wèn)題。

4.存在的問(wèn)題

4.1信息量大，信息修正過(guò)難

BIM技術(shù)涵蓋了工程設(shè)施的整個(gè)環(huán)節(jié)，包含了所有的信息資料。在建筑給排水環(huán)節(jié)更是包括了預(yù)算，管理，物業(yè)，員工等方方面面的問(wèn)題，因此環(huán)節(jié)設(shè)置比較復(fù)雜，并且在不同的環(huán)節(jié)有大量的細(xì)化信息，產(chǎn)生了各種各樣的參數(shù)。在某個(gè)關(guān)鍵信息出錯(cuò)之后就會(huì)造成相應(yīng)分析結(jié)果錯(cuò)誤的結(jié)果。BIM 包括的數(shù)據(jù)多并且數(shù)字關(guān)聯(lián)，在出錯(cuò)之后很難找到錯(cuò)誤數(shù)據(jù)源頭。面對(duì)龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)體系，做到修正，正是相關(guān)從業(yè)人員面臨的巨大問(wèn)題。

4.2協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜，BIM系統(tǒng)開(kāi)發(fā)面臨極大壓力

BIM的協(xié)同設(shè)計(jì)包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：即工作集模式和含鏈模式，兩種模式都存在巨大的問(wèn)題。工作集模式對(duì)于權(quán)限的開(kāi)放有著嚴(yán)格的把控，但是這樣開(kāi)發(fā)也有其合理性，但是在工作中，部門眾多，出現(xiàn)的交叉分歧眾多，嚴(yán)格的權(quán)限管理，制約系統(tǒng)服務(wù)速率。含鏈模式開(kāi)展的時(shí)候，在管道綜合進(jìn)程中想要對(duì)管道進(jìn)行實(shí)施調(diào)整存在巨大的難度。另外BIM系統(tǒng)在給排水等技術(shù)領(lǐng)域也存在巨大的問(wèn)題。

4.3增加勞務(wù)成本

針對(duì)目前的市場(chǎng)來(lái)說(shuō)BIM處于推廣階段，許多成熟的二維工程師對(duì)BIM技術(shù)掌握的不夠全面尚未形成專業(yè)的業(yè)務(wù)能力，因此在工程設(shè)計(jì)出圖的環(huán)節(jié)需要聘請(qǐng)專業(yè)的BIM設(shè)計(jì)師或者專業(yè)的團(tuán)隊(duì)來(lái)完成信息模型的建立，這樣就增加了項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段的勞務(wù)成本。此外，在工程假設(shè)的過(guò)程中需要聘請(qǐng)?jiān)搱F(tuán)隊(duì)進(jìn)行服務(wù)，對(duì)項(xiàng)目的全過(guò)程實(shí)施技術(shù)指導(dǎo)，因此在這樣的情況下，成本過(guò)高，在推廣的過(guò)程中企業(yè)會(huì)考慮成本問(wèn)題。

5.解決方法

BIM技術(shù)的應(yīng)用是一個(gè)新的趨勢(shì)，建筑行業(yè)首先應(yīng)該承認(rèn)該項(xiàng)技術(shù)的科學(xué)性和時(shí)效性。組織專業(yè)的團(tuán)隊(duì)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，培養(yǎng)屬于本公司的BIM技術(shù)團(tuán)隊(duì)，提高團(tuán)隊(duì)的業(yè)務(wù)能力培養(yǎng)專門的人才。

6.結(jié)束語(yǔ)

BIM技術(shù)在給排水設(shè)計(jì)中已經(jīng)有了飛速的發(fā)展，從管道設(shè)備的布局到工程量的計(jì)算從碰撞檢查到協(xié)同工作，在很大的程度上提供科學(xué)全面的信息，縮短了工期 ，提高工程質(zhì)量 ，在建筑給排水的過(guò)程中運(yùn)用BIM技術(shù)能夠有效的改善和彌補(bǔ)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的不足。BIM技術(shù)作為新型的三維設(shè)計(jì)應(yīng)用，要讓其成為主流的設(shè)計(jì)軟件，得到廣泛的認(rèn)同和使用，還需要很多的努力，不可否認(rèn)該項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)前的環(huán)境下應(yīng)用存在巨大的問(wèn)題。在今后的BIM技術(shù)設(shè)計(jì)中要正視不足，并積極的采取應(yīng)對(duì)策略，確保給排水工程設(shè)計(jì)擁有完美的設(shè)計(jì)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]劉麗娜， 張?chǎng)危?楊嘉睿， et al. BIM技術(shù)在某高層建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 低溫建筑技術(shù)， 2019（8）.

[2]曲芳. BIM技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的運(yùn)用分析[J]. 建筑與裝飾， 2020， 000（003）：P.141-141，144.

[3]楊飛. （2020）. Bim技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)應(yīng)用中的優(yōu)劣性探討. 精品， 000（003）， P.182-182.