杭州临安东航建设工程有限公司
摘要：在建筑工程中，给排水设计直接影响着建筑物的使用性能和功能。建筑的使用性主要体现在给排水的给排水上，给排水工作量大，同时也比较复杂。在此基础上，建筑功能主要体现在防火措施上。一般而言，建筑给排水包含有喷淋系统和消防栓，但随着社会生活的不断发展，对于建筑的功能性要求较复杂化之后，给排水设计需求也呈现多样化及复杂化的现象。由此，传统设计无法完成对此类建筑功能性需求进行满足。
关键词：建筑给排水设计；BIM技术；应用微探
导言：在建筑工程设计中，给排水设计是一个重要的组成部分。在当今的建筑业中，建筑给排水设计一般采用二维码CAD软件进行设计，这种软件可以用于简单的设计，但对于复杂的工程设计来说，则显得力不从心。设计人员首先要构思出管道的三维结构，然后将三维结构转换成二维结构，并进行图纸展示。随着参数设置的多样化，设计工作变得非常复杂。BIM就是建筑的信息模型。是最近几年新提出来的概念。也是信息技术手段的一大变革。在现在的施工当中一般使用的是二维的CAD软件。无法精确的显示出工程设计中出现的问题，增加了失误的发生率。
1 建筑给排水设计含义及现状
对于污水处理，以及生活用水的供应，以及消防人员使用的水源，都是建筑给排水的主要内容。现在人们的生活质量得到了提高，排水系统也越来越受到重视。传统的建筑给排水设计已经无法满足当前人们对设计的要求，因为传统的设计功能和步骤都很落后。因此需要开发和完善该建筑的排水系统施工技术。这种建筑给排水设计已成为当前的发展趋势。现在很多建筑工程当中都使用了BIM技术设计排水系统所以这是大时代的趋势下的必然产物。
2 BIM含义及作用
BIM技术是建筑信息模型。我们也可以称之为建筑信息管理或建筑信息制造。这是基于项目中的所有数据。通过这些数据和数字信息，我们可以建立一个仿真模型。通过该模型，我们可以对建筑物进行一次设计和模拟。它可以使施工单位、设计单位、施工单位、监理单位等单位在同一平台上模拟施工信息。有利于各部门之间的相互配合和协调。可以优化项目的可视性，对于建筑进行精细化的建造。DIN技术在很大的程度上，推进了现代建筑行业的整体发展和质量的提升。
2 建筑给水排水中应用BIM技术存在的问题
2.1 协同设计的复杂性使得BIM系统难以实现
BIM协同设计主要包括实际使用中的工作集成型和链接型。目前，这两种类型还存在一些问题。这些问题将导致建筑给排水系统设计过程中的应用停滞。从工作类型整合来看，BIM权限的获取和发布过程相对零散复杂，对系统设计工作非常不利，降低了使用效率。BIM协同设计还存在一些局限性，这些是一些软件技术问题，需要相关从业技术人员不断地对出现的问题进行纠正和改进。为了使建筑给水排水系统在建筑施工中发挥更重要的作用，有必要不断开发建筑给水排水系统的应用功能，优化建筑给水排水系统在实际设计中的不足之处，为建筑给水排水系统的施工提供更完善的技术途径。
作为技术和时代发展的产物，BIM设计技术相对于传统的建筑给水排水设计有着明显的优势，但也在发展的阶段，还存在许多不足之处需要改进。研究表明，在建筑给水排水工程设计中，BIM技术的主要问题主要存在于协同设计繁杂，导致修改难度大。协同设计的复杂性是由于BIM采用的协同设计方案由一个工作集系统和一个包含系统的链路组成，两个系统都存在着不完善的地方。当用户在使用工作集系统的时候，获取其中权限和释放其中权限的操作是复杂的，而带链接系统的应用使得综合调整管道变得困难。修改的困难是由于包括给水排水系统在内的BIM应用系统的各种数据细节信息都非常完善，数据查询夫人技术与之前相比更加便利，从而加快了数据的查询效率与效果。并且由于BIM系统包含建筑给水排水的所有设计的方面，比方说施工的预先计算、施工期间的进度、后期物业的管理等等，这些在设计的角度都有各自的运行参数，需要而且必须进行分类，且存在分级过大等现象。对这些数据的修改也需要有很大的工作的量。
2.2信息量大，纠正难度大
BIM基于三维集成图形的设计方法。它包括建筑、结构、设备等方面的应用过程，涵盖了建筑给水排水工程的各种信息数据，它为用户提供了越来越合适的信息和资源。通过对给排水工程数据的连续集成，对集成数据进行对比分析，可以为设计人员提供更全面的数据参数。在实际施工图设计阶段，由于建筑给排水系统设计过程复杂，设计类别少，分支过大，容易造成各类数据参数，造成数据量大的缺陷，从而造成设计工作中的一些问题。这是现阶段设计师需要提前处理的问题。
3建筑给排水设计中BIM技术的应用方式
3.1 工程情况
现以深圳建设银行大厦为例，该项目位于深圳市福田区，福中三路南面，民田路西南，用地面积7095.58m2，总建筑面积：108040m2；地下室B1-B5层，主要是设备机房、停车库等；地上1～46层，其中10层、23层、35层为避难层，总建筑高度216m，按一类超高层综合楼考虑。该项目地上办公区层高4.5m，由于办公区精装部分净高要求严格，施工前采用BIM技术对各层管线净高要求进行碰撞分析。在BIM技术构件模型分析过程中，为保证净高满足更高要求，所有喷淋干管均穿梁敷设，对公共部位及走道管线密集，不能满足净高要求的区域进行管线走向，对施工过程中遇到的布置不合理、净高不足等问题进行改造，提前解决，既缩短了工期，又节约了成本。以往的CAD制图只能展现平面图和大样图，无法符合项目更加整体直观的需要，但是这次使用Revit软件应用BIM技术构建设施MEP模型，可以有效处理管线整体、管线冲撞、设施空间预留等不利于施工的问题。
3.2可视化设计
BIM可视化能够让人将二维表达的构件以三维立体实体的形式展示出来，形成“所见即所得”。在移动终端小型化便携化的发展大趋势下，BIM轻量化的设计模型可以为展示设计成果和指导现场施工带来极大方便[5]。另外，BIM技术还可以和VR技术相结合，形成让用户身临其境地查看管线设计，清楚地看到管线碰撞并做出相应的调整。还有给排水设计人员可以通过平面、立面和剖面设计清晰的分析出不合理的地方并加以改正或优化，提升图纸质量。BIM技术保证了设计、施工和运行的可视化，使整个施工过程透明、可视化。可视化技术在消防泵房、喷淋房、给水泵房等区域的应用是显而易见的。该区域管线多，布局复杂。传统的二维设计完全是基于设计者的想象力。这些空间框架功能各不相同，因此布局质量会参差不齐。如果我们利用BIM可视化可以做到精细化布置，减少泵房的面积，控制泵房层高，节省造价等[8]。
3.3材料统计
传统设计中因管线种类多、设备型号多等原因，造成建筑给排水材料表统计变成了一项相当复杂的任务。然而，在BIM建筑给排水设计中，可以利用构件属性的相关性和综合性。一次性统计后，后续统计不再重复。每次设备或管线更新后，材料表自动计算并重新计数，方便、准确、快捷。因此，通过调用BIM数据库，BIM技术大大方便了工作人员快速、准确地掌握项目工程材料清单，并做出准确的成本明细。
3.4 协同设计
传统设计中，建筑、结构和机电各专业之间缺乏及时沟通交流的工具，只能针对某一个问题多人聚在一起进行讨论解决。但在BIM设计中，可以通过工作集模式及时发现其他专业的不合理布局，并给予反馈。另外，建筑给排水专业还可以复制监控建筑的卫生器具、网格和建筑标高。一旦对方变更，我会收到相应的警告，并提示建筑改造的内容。这种高效的技术应用，可以大大改善建筑给排水设计中各专业之间的对接问题，减少许多不可预测的误差。
3.5 参数化设计
参数化设计是指以所有设计元素为函数变量，通过设计函数或算法关联相关变量，通过输入参数自动生成模型的设计方法。目前参数化设计应用较多的是Dynamo，它是一个Revit参数化建模插插件，采用的是节点可视化编程方式，通过操作模型节点参数达到控制造型的目的。如我们可以利用Dynamo对管道穿梁或墙体进行自动开洞，并统计开洞的尺寸大小，导出Excel表格给施工方。另外，我们还可以利用RevitAPI的二次开发功能，针对管网损失开发相应的计算插件，达到合理布置管径，节省管材的效果。
3.6 数值化设计
对于一般的模型来说，所有的信息都是图形中的信息，相当于二维视图，而三维视图广泛地建立在同一个模型数据库上。比如在给排水工程设计中，由于平面布置的调整容易改变设计数量，因此需要及时修改施工材料表，从而有效地提高给排水工程设计质量，保证设计工作的效率。对于数字化，一是建筑信息模型，表达策略高度相似，二是将辅助计算导入模型；比如说，建筑工程给排水设计人员以往开展计算的过程中，一般应用的是excel表格还有其他计算软件，通过公式完成编辑和需要制作的数值报告，让它可以帮助完成给排水工程相应的设计。然而针对BIM技术，可以全面的展示建筑信息模型研究不同的设施还有卫生器具等有关的资料，如此才可以全面设计设施的特性数值。
3.7 模拟安装
在机电安装过程中，多个专业往往同时施工。如果施工过程不能合理安排，管道位置在前期能够合理规划，那么在施工过程中往往会遇到返工，不利于安装工程的有序进行。为了保证工程的正常运行，采用BIM技术对给排水工程的安装进行模拟，可以大大缩短施工时间，提高工程进度。另外，通过三维设计模型的创建，模拟建筑性能，利用自然界的阳光、风力，选择节能措施，改善工程质量，并做出科学评价，保证程序的安全性和合理性。
3.8管道综合设计
BIM模型在给排水管道设计中的应用，可以直接反映管道的间隙高度。通过三维模型直接展示管道系统，使设计者能够快速获知管道区域的真实状况。比如说，模型中的管道是否存在冲突与碰撞现象可以被设计人员直接观察到。绘图设计完成后，碰撞检测功能还可以用于软碰撞检测和硬碰撞检测。碰撞主要是物理意义上的碰撞，软碰撞主要是对管道空间的运行检查。此外，该模型还可以用于三维管道设计中的冲突检测，并及时反馈给给给排水设计人员，从而不断完善给排水管道设计。
4结束语
通过以上分析，我们可以看到，在现代社会的新时代，建设项目规模不断扩大。以BIM技术为支撑，可显著提高建筑给排水设计水平，为整个建筑的安全运行打下良好的基础。因此，在建筑给排水设计过程中，根据BIM的特点，协调各专业，提高建筑给排水设计的准确性，有效防止设计变更，减少不必要的资源消耗，从而全面提高建筑给排水的设计效果，为整个建筑工程的整体效益维护打下良好的基础。
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