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在建筑给排水工程中BIM技术的应用分析王莉维

发表时间：2020/8/4 来源：《基层建设》2020年第10期作者：王莉维

[导读] 摘要：现在经济的快速发展，人们生活水平不断提高，人们对建筑的要求越来越高。

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        摘要：现在经济的快速发展，人们生活水平不断提高，人们对建筑的要求越来越高。近年来，我国建筑业正在飞速发展，为了更好地满足人们的需求和国家建筑质量的需要，建筑工程中不断引进新的技术和理念，BIM技术属于其中之一。现在BIM技术在建筑行业的很多项目中都有应用，文章阐述了BIM技术在建筑给排水工程中的具体应用。
        关键词：建筑给排水；BIM技术；应用
        1 BIM技术的含义
        BIM技术是建筑信息化模型的缩写，一般指工程项目中各种有关数据及实施中工作流程进行组合，形成工程的信息模型，从而达到将建筑数据汇总的效果。模型的数据包含了工程的结构，材料，施工时间等各方面内容。因此BIM在工程建筑给排水设计中的应用十分方便。庞大的数据库系统包含了建筑数据存储，还有建筑工程设计之间的相关性，以便能够在BIM数据库中实现信息的共享和传输。同时，因为建立了与现场相似的3D模型，BIM系统可以极大的提高给排水工程的施工效率，从而起到节约成本的效果。
        2 BIM技术的特点
        （1）综合性。在过去的设计中，图纸仅能够部分反映结构的大致构造，而所有的细部构造必需要分开绘制详图。而在BIM模型中初始便可以设定材料各种参数，对所有的细部构造均可以快速调用。极大地方便了施工以及对项目整体造价的把控。
        （2）协调性。由于设计工作的需要，BIM的协调可用于整个施工的全阶段。在以往的设计中不同专业之间的冲突问题在BIM系统下被协调和解决，同时其系统可以同时进行多专业的设计最后进行合成。通过碰撞模拟来检核问题并加以更改，极大的提高了工程效率。
        （3）可模拟性。它可以模拟在现实世界中不能认为操纵的东西，比如日照、气候、风等。它可以模拟、导热、照明，这些不仅有助于确定合理的施工方案，而且可以对结构设计方案起到指导和检核作用。
        （4）可视化。在项目的施工过程中，我们只依靠施工图纸去理解各种结构和工具的施工方法是十分困难的，施工人员只能在大脑中构建模型，所以它不仅给实际操作带来了十分大的困难和不准确性，而BIM的通过3D建模，可以有效地解决整个过程的可视化问题，从而保证施工项目的设计到施工的每个部分的工作都可以以可视的形式完成。
        3在建筑给排水工程中BIM技术的应用现状及存在问题
        3.1设计问题
        随着现代建筑的复杂化，建筑给排水系统的设计也越来越复杂，很多建筑的给排水系统还是运用传统的设计方法，导致给排水系统不能满足人们的需求。给排水系统设计常见的问题：第一，建筑的楼层现在越来越高，给水压力越来越大，在设计中很难把握给水系统的压力设置，压力过高，底层的水压过高，造成水资源浪费，压力过低，高层供不上。第二，给排水系统的管道设计不合理，管道设计是给排水系统最重要的部分，现在很多建筑会被进行改造，导致给排水系统的管道也需要跟着改造，在改造的过程中，很容易出现管道的连接不合理，导致给排水系统出现障碍，还有一些建筑为了节省管道材料，很多应该分开的管道没有分开，也容易造成给排水出现问题。
        3.2施工问题
        建筑给排水工程施工过程也会产生一些问题。首先，施工技术人员的技术问题，现在我国给排水工程的施工还缺乏一些专业的人才，尤其现代建筑的要求越来越高，施工技术人员还是按照传统的经验来施工，没有提升自己的技术水平。其次，施工技术人员的素质问题，在施工过程中偷工减料，或者敷衍了事，导致给排水系统不合格。很多管道是不可见的，很难在验收的时候发现问题。
        3.3其他问题
        建筑给排水系统还存在一些常见的问题，一方面，建筑给排水的材料设备问题，现在市场上给排水材料鱼龙混杂，采购人员也很难知道哪种材料好，哪种材料次，很容易采购到不合格的产品。

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另一方面，建筑给水排系统的管理维护问题，现在建筑商企业也没有对给排水系统有明确的管理方案，有些给排水的管道就暴露在外面，各种环境都会影响给排水系统的使用寿命，后期也没有进行维护。。
        4 BIM技术下的建筑给排水工程模型建构分析
        可以采用BIM的MEP构建软件绘制建筑给排水工程模型，具体步骤包括有：1）建立标高和轴网。要将建筑给排水工程基础平台的标高数据导入BIM制图，以其作为BIM模型的地坪平面，并建立制图的轴网，合理确定建筑给排水工程各构件的具体位置。2）安装卫生器具。在确定管道基本属性的前提下，运用BIM的MEP软件建构给排水管道系统模型，结合CAD二维图纸的外部参考，确定器具和管道最终的具体位置，确保BIM模型创建的准确性。在进行卫生器具安装的过程中，要合理设定小便器、洗脸盆的安装高度，以墙面为安装基础实施安装操作。3）安装排水管道。主要是指排水横管和竖管的组合安装，要重点考虑组合安装位置、坡度等参数，合理设置管道的材料、直径、安装高度、坡度及附件，并依据修改信息进行相关管道属性参数的修改。4）完成模型构建。完成器具和管道安装、铺设之后，将模型链接至建筑结构模型，再对各个组成部分附加材质，并进行视觉渲染。
        5 BIM技术在建筑给排水工程中的优化应用分析
        5.1 空间布局的优化设计和应用
        针对建筑给排水工程机电管线各专业设计人员配合不协调、建筑空间浪费严重的现象，要进行建筑给排水工程各管线的空间合理布置，充分利用建筑空间资源，实现建筑给排水工程的布局优化设计。同时，还要充分考虑安装工艺流程、设备材料运输、维修操作空间等因素，进行建筑给排水工程的布局优化设计。具体实施方法为：第一，3D漫游检查。通过BIM技术现场观察建筑给排水工程不同部位的安装情况，依照设定的视角、移动速度参数行走，快速分辨明显的管道相交点，标记出管道碰撞点，避免管道碰撞点繁多的现象，解决管道高度不足、房间净高不够、维修空间狭窄等问题。采用视点保存检查法和路径漫游法，进行建筑给排水工程模型的检查。第二，4D模拟施工。基于3D模型的前提集成时间维度，实现建筑给排水工程施工过程的可视化模拟，避免对建筑给排水工程施工过程理解的分歧。
        5.2 实现管线综合优化
        可以利用BIM技术进行建筑给排水工程的三维建模，进行建筑给排水工程的参数化设计和协同设计，并利用BIM的3D漫游体验观察建筑给排水工程完成后的实际效果，并采用BIM的MEP建模软件进行各专业的碰撞检查，对管线碰撞部位进行查找和修改，实现管线的零碰撞，提前解决管线冲突问题，减少工程变更发生的几率，合理控制工程造价成本。要注意的是，该软件只能检查单一构件与模型之间的碰撞，并无法同时进行两个模型的检查。此外，还可以利用BIM技术进行4D模拟施工，结合建筑给排水工程项目实际施工计划，考虑管线施工规范和安装顺序，如：管道保温层、支吊架形式、管道安装空间及检修空间、安装流程等，进行建筑给排水工程的模拟和优化设计，解决虚拟环境下设备、管线空间布局不合理的现象，降低建筑给排水工程施工风险，减少建筑给排水工程施工中的返工现象。
        结束语：BIM技术的应用确实给建筑给排水系统工程的建设带来了极大的方便，BIM技术的引入时间比较短，是否存在不足还未可知。相关技术人员应该不断学习更多的BIM技术相关知识，从而更好地认识BIM技术，避免今后在应用的过程中出现问题，同时也为我国的建筑行业作出更大的贡献。
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