BIM技术在建筑给排水设计中的应用探究--中国期刊网

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BIM技术在建筑给排水设计中的应用探究

发表时间：2021/4/16 来源：《基层建设》2020年第32期作者：黄家辉

[导读] 摘要：文章结合笔者自身的工作实践，就BIM技术在建筑给排水设计中的应用优势进行了分析，从而针对BIM技术在建筑给排水设计中的应用进行了深入地探讨，并提出了应用中需要注意的一些问题，以供读者参考。

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        摘要：文章结合笔者自身的工作实践，就BIM技术在建筑给排水设计中的应用优势进行了分析，从而针对BIM技术在建筑给排水设计中的应用进行了深入地探讨，并提出了应用中需要注意的一些问题，以供读者参考。
        关键词：BIM技术；建筑给排水；协同设计
        近年来，随着城市居民生活质量的不断提高，人们对建筑设计的质量要求越来越高，尤其是在给排水工程设计中，其设计的合理性、美观性和安全性直接影响到建筑给排水工程的整体质量。因此，作为给排水设计师，需要具有丰富的设计经验，同时利用一些新型的设计软件进行辅助设计，这样才能设计优秀的给排水设计方案。本文结合笔者的工作实践，着重就BIM技术在建筑给排水设计中的应用进行探讨。
        1 BIM技术在建筑给排水设计中的应用优势
        建筑数字模型（Building Information Modeling，简称为BIM，它作一种新兴的工程数字化设计方式，是通过对建筑信息模型进行虚拟来实现建筑设计、房屋检测、管网控制等目标。目前来说，其涉及领域越来越广泛，广泛用于设计、建造、管理等方面的工作当中，同时BIM技术能够支持建筑工程的集成管理环境。尤其是在建筑给排水设计中，通过采用BIM技术，不仅可以提高建筑工程设计质量和水平，而且能够降低建筑工程设计中存在的风险，促进建筑行业的可持续性发展。
        另外，利用BIM集成技术将相关数据保存于库中，由于建筑工程给排水设计内容的参数是关联的，可以在BIM上实现信息的准确传递与分享。对于给排水工程项目来说，全生命周期中包括设计管理阶段，工作人员都可以在BIM集成数据库中得到自己想要的数据，完成自己的各项任务。
        2 BIM技术在建筑给排水设计中的应用
        2.1 可视化设计
        过去，在给排水工程设计过程中，大部分的设计方案源于CAD软件设计图纸，图纸中主要包括建筑施工平面图、立面图、剖面图三部分。给排水施工人员可以通过这三个部分反映出建筑主体情况，且通过对建筑图纸中相关数据的分析进行设计。这种设计方式只适用于施工周期短，建筑结构复杂的项目，并且这种通过CAD图纸数据分析方法，很容易引起三维失真问题，而在给排水工程中应用建筑信息模型BIM，能够更加直观和真实地体现出建筑的三维图像，同时可以减少数据在传递中的损失问题。
        建筑给排水工程在设计模式上存在着较大的区别，一般是按照楼层来划分给排水区域，同时当建筑工程设计完成以后，才能进行给排水工程设计，这样将会造成设计模式与楼层相隔离，因此，我们需要建立一套给排水工程的设计系统。在给排水工程设计时，如果对局部设计方案进行修改，将会对整个楼层设计造成较大的影响。同时，在传统的给排水工程设计中，一般会以楼层为基础，这种设计模式使得给排水系统与内部失去联系，一旦要修改图纸时，需要参考大量的图纸和数据，这样会增加设计人员的工作量，且设计过程较为繁琐。然而，在给排水设计中使用BIM进行绘制，能够迅速地掌握好建筑主体，给设计修改工作带来了较大的便利。
        2.2 协同设计
        采用CAD软件进行给排水绘图时，难以全部加载到复杂的附加内容，且在设计工作完成以后，还需要考虑到结构荷载和电气的用电负荷。但是在BIM的设计模式当中，将会对全部的信息（如水泵的尺寸、用电量等）进行汇总。同时，对于跨域性的专业，它也可以直接读取到，在修改水泵用电量时，还能够实时更新负荷的计算。此外，还能够在同一模型下对全部的专业进行操作，这样既可以简化给排水设计模式，又能够强化协同的联动性和有效性。

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        2.3 参数化设计
        过去，在建筑给排水工程水力计算过程中，设计师一般会在Excel软件中进行计算和公式编制，而水力计算中采用BIM 技术，能够直接获取到给排水设备（如卫生器具）的相关数据和信息，在给排水图纸修改时，其他参数也会随之进行改动，只要将管道的摩阻等水力参数设定好以后，就能够达到管径自动化修改要求。
        2.4 管道综合设计
        在给排水管道设计中使用BIM模式，能够直接反映管道的净空高度。通过三维模式直接展现管道系统，使得设计师能够迅速掌握好管道区域的真实空间。例如，设计师可以在模型中直接观察到管道是否存在冲突碰撞现象，在绘图制作完成以后，还可以采用碰撞检测的功能进行软碰撞和硬碰撞检测，其中，硬碰撞主要是指碰撞发生在物理意义上，而软碰撞主要是指管道的使用空间、安装校核和检修校核等。另外，还可以利用模型对三维管道设计中存在的冲突检测出来，及时反馈给排水设计师，这样能够不断完善给排水管道设计方案。
        2.5 模拟安装
        在整个建筑工程设计过程中，为了确保项目施工的正常运行，需要做好建筑的给排水工作。然而，在建筑施工过程中经常会出现一些难点问题，如在吊顶施工时，就会出现不同的工种同时进行作，在这样的情况下，如果未能提前做好各专业的协调工作，将会浪费大量的人力、物力，进而影响到工程的进度。而采用BIM技术进行给排水工程模拟安装，能够大大降低施工时间，提高工程的进度，同时通过三维设计模式，能够设定准确的安装模型，且可以更好地评估出工程的安全性、合理性。这样不仅可以降低工程建设成本，而且能够节约大量的资源。
        2.6 材料管理
        在建筑给排水材料使用前，需要对材料进行合理的安排。首先，通过利用CAD图纸进行工程测量，以确定给排水材料的用量，但这种确定材料的方式具有效率低、材料浪费较大等问题。同时，若对图纸进行修改，很容易打乱整个设计的程序。而BIM 技术的应用，通过它本身自带的数据库，可以将大量的数据存储在数据库，这样大大方便人们迅速、准确地掌握好材料名单和数量，为工程的预算工作的开展做准备。
        3 应用中应注意问题
        （1）BIM技术在建筑给排水设计中的应用，由于其参数类型众多，包含施工、设计管理、概预算等方面，而在汇总整理时，过多的参数将会导致数据分级方式过于复杂，从而给设计方案的修改工作带来较大的难度。
        （2）BIM技术在给排水工程协同设计中应用，其内容主要包括工作集和链接两种模式。如果使用链接模式，将会给管道的综合调整带来较大的麻烦。而如果使用工作集模式，不利于权限的释放。
        （3）建筑信息模型BIM软件在给排水工程应用中仍存在着很多问题，但随着我国建筑行业的不断发展，BIM技术将会得到不断更新，相信BIM软件在给排水工程设计中将会发挥越来越重要的作用。
        4 结语
        BIM技术作为一种全新的三维绘图技术，在建筑工程设计中得到了广泛应用，并成为主流设计平台。在使用初期，这种新的设计方式难避会出现工作效率低问题。但通对在给水排水工程设计中使用BIM 技术，能够大大提高给排水工作效率，降低给排水工程建设成本，因此，值得能够得到进一步的推广和应用。
        参考文献：
        [1]顾海玲.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（11）.
        [2]过俊.BIM在国内建筑全生命周期的典型应用[J].建筑技艺，2011（Z1）.