市政给排水工程设计中BIM技术的应用 白智萌

发表时间:2020/11/9   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:白智萌1 赵亚乐2 束旭亮3
[导读] 摘要:近年来,我国各方面发展势头良好,综合国力得到了很大提升,各种新型技术不断涌现并被应用到各领域中,为我国的社会发展与经济建设做出了巨大的贡献。
        洛阳顺明建筑工程有限公司  河南洛阳  471000
        摘要:近年来,我国各方面发展势头良好,综合国力得到了很大提升,各种新型技术不断涌现并被应用到各领域中,为我国的社会发展与经济建设做出了巨大的贡献。这其中最重要的一项技术当属 BIM 技术。近年来,该技术在工程领域当中的应用十分广泛,尤其是在市政给排水设计当中的应用更是非常重要,也为市政给排水工程设计的发展起到了很好的促进作用。
        关键词:BIM 技术;市政;给排水工程;设计;应用
        1 BIM技术的优势
        1.1 可视化优势
        BIM技术应用到工程项目设计中所具有的优势非常多,其中一个具有特点的优势就是可视化优势,该优势使得所建立的工程三位立体模型模拟真实的情况,将设计效果真实地展示出来,然后,以数据为依托,借助BIM技术进行集成化管理。除此之外,BIM技术还可以对工程项目在建设施工过程中,对影响工程项目的日照、外部结构的热能传递等进行模拟,使得设计方案更为合理与科学,同时,在工程设计发生变动的时候,BIM技术可以根据所建立的模型进行自动调整,这样一来,可以在最大程度上缩短设计人员的工作时间与减少工作量。
        1.2 管线综合布置优势
        建筑给水排水工程设计,包含建筑给水、排水、雨水、消防、供热、暖通等多个系统,管线多,多个系统相互交错,在设计过程中,要综合考虑各系统管线的布置,确保各系统相互不影响,这样一来,工程量大,图纸处理复杂,稍不注意会造成严重错误,对后续施工带来不变。BIM技术是在三维模式下,可以直观的看到各系统管线交错情况,找出碰撞点,供设计师参考修改,完善管道布置,合理利用空间。例如在建筑给排水设计中,很多系统的横干管布置在建筑吊顶下,传统的绘图方式不能看到各管段在吊顶中的空间位置,也就不能确定各管线之间是否还能进行优化,BIM技术可以通过可视化和管线综合布置功能,进一步利用管道之间的空间,使得建筑空间得以最大化。
        1.3 模拟性优势
        BIM技术具有非常强大的模拟性,在进行市政给排水工程设计的时候,可以利用BIM技术进行相应的虚拟化实验,通过对设计的模型进行科学合理的分析,保证设计的管线的合理性与科学性。例如,在进行市政给排水工程管线的设计时,相关的设计人员可以根据给排水工程所设计的管线周围建筑物情况,对给排水工程管线进行模拟施工,这样一来,既可以为实际施工指出正确的方向,又能有效地控制施工成本。
        1.4 优化性优势
        BIM技术应用到工程项目设计中,还具有非常大的优化性优势,能够将设计人员的设计意图以及所有的设计数据等真实的信息显示出来,这其中包括几何参数、物理参数与空间参数等,同时,还能够及时地对设计变更情况真实地模拟出来。市政给排水工程设计一般都比较复杂,很多时候,设计人员与施工人员都无法对其中涉及的所有数据进行全面的掌握,BIM技术的出现,彻底地解决了这一问题,使工程项目设计优化成为可能。例如,BIM技术在设计方案中的优化,可以实现设计与运行管理之间的融合,使业主可以选择更合适的设计方案。同时,在施工过程中,对一些异性结构设计与施工环节进行科学合理的优化。
        2 BIM技术在给排水工程设计中的应用
        2.1BIM技术在给排水工程管道综合设计中的应用
        BIM技术利用施工人员的监测数据以及系统储存的给排水工程数据,将给排水工程通过三维模型展现出来。通过三维的综合管道模型,工作人员可以模拟管道系统,观测管道的净空高度,验证工程的可行性。设计人员还能够基于BIM技术,利用软件进行碰撞监测,检测排水管道的设计问题,及时反馈调整设计方案。


        2.2BIM技术在给排水工程协同设计中的应用
        给排水工程涉及内容较为广泛,以往的给排水管网设计中,给排水、电气、通暖、通风等管线的设计是通过CAD分图绘制。运用BIM技术进行给排水工程设计时,可以通过协调各个专业的设计人员,将各路管网的设计图综合到一个模型中,管网之间的矛盾以及施工中可能出现的问题,会通过BIM模型直观展现出来,设计人员根据模型暴露出的问题及时的更改设计方案,确保了方案的可实施性。
        2.3 协调合作
        协同设计,是指基于网络的一种设计沟通交流手段以及设计流程的组织管理形式。之前大部分是基于CAD基础,而BIM技术的出现,则带来了设计方法的改革,BIM技术也与协同设计成为密不可分的一个整体。协同设计是BIM技术发展和应用的核心。市政给排水设计未引入BIM技术之前,基本上都是使用CAD软件进行图纸设计,这种软件存在的一个很大的弊端就是建筑要素之间是孤立的,不利于设计人员对建筑工程的整体把握。而基于BIM技术的协同设计就能够很好地解决这个问题,主要表现在各专业、各系统能够同步体现在一个平台上,这样各专业设计人员就能够实时地了解所关注区域的全部情况,从而提高设计效率。
        2.4 BIM技术在建模方面的应用
        建模是市政给排水设计中的一个重要步骤,应用BIM技术能减少建模的复杂程度。首先,在给排水的管线设计过程中,设计人员必须要以机械模板作为设计基础,对可能涉及到的废水管道、消防管道等,都要进行合理的布局。应用BIM技术合理布设管道,对不同用途的管道进行不同的标记。设计人员根据情况,及时调整设计方案,这样能够保证统计管道数量和种类时,缩短时间。其次,在建模的实际过程中,还会涉及到许多不同种类的管道构件,因此设计人员需要定期更新BIM数据库,确保管道的图样和各种构件的直径等数据的准确性。模拟生成内部图片也是给排水设计的一个重要步骤,设计人员应用BIM技术对给排水管道设计进行立体化建模,并即时分析平面图和三维视图,以此保证市政给排水设计质量。最后,针对工程量的统计,也应结合BIM技术。具体而言,BIM系统包含的明细表功能有助于对设计过程中涉及到的管道构件、不同类型的设备等数据进行统一的整合。
        2.5 在参数设计方面的应用
        对于参数化,BIM技术引入了辅助计算,传统的给排水设计,设计人员往往使用Excel等办公软件通过编制公式,制作计算表进行排水水力计算,该种计算方法费时费力,存在着一定的弊端,在科学性和合理性方面有所欠缺。通过运用BIM技术,构建出的工程模型能够显示三维视图、二维视图、明细表、水力计算表等多种信息。当设计人员改动模型参数时,软件可以自动调整与该参数相关的其他参数。对于参数化的修改,无论在何时何地都可以对设计进行充分的调整。例如,在给排水设计过程中,调整平面的位置往往会造成数量的变化,通过BIM则会对材料明细表做出实时的调整,这样大大的节省时间提高效率,同时也提升了设计的质量。
        3结语
        综上所述,BIM技术与给排水工程设计相结合,为给排水工程的设计带来了极大的便利,在给排水工程设计的各方面如:管道综合设计、协同设计、可视化、仿真模拟、材料表的统计等都发挥着重大作用。虽然现阶段的BIM应用仍然存在着一些问题,但是经过不断的实践与提升,BIM技术必将发展成为建筑行业的一个重要的设计平台。在今后的给排水工程的设计中,工作人员应更好的促进BIM技术与给排水工程设计的融合,提高给排水工程的质量与效率。
        参考文献:
        [1]市政给排水工程设计中BIM技术的应用研究[J].林文元.工程技术研究.2019(13)
        [2]张斌.市政给排水管线设计中BIM技术的应用研究 [J]. 低碳世界,2018(08).
        [3]林霞,黄彩英,万泉.基于BIM的给排水工程设计与应用 [J].现代物业(中旬刊),2018(04).
        [4]顾海玲,归谈纯.BIM技术在上海中心大厦建筑给排水设计中的应用[J].给水排水,2012,48(11):92-97.
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