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基于BIM的建筑给排水设计与优化研究邹俊伟

发表时间：2021/6/7 来源：《基层建设》2021年第2期作者：邹俊伟

[导读] 摘要：建筑工程项目在设计方案确定的过程中，给排水设计是比较重要的。

        重庆市设计院有限公司重庆市 400015
        摘要：建筑工程项目在设计方案确定的过程中，给排水设计是比较重要的。一般来说，建筑给排水设计具有非常重要的功能，是保证人们正常生活的关键。本文主要是利用BIM技术来实现建筑给排水工程模型的建设，综合分析多种影响因素，从而可以实现设计的高效进行，能够达到整体性规划设计标准，更好地提升设计水平，全面提升建筑设计总体水平。同时，在设计时还使用了模糊综合评价方法来展现出给排水设计使用BIM技术所产生的积极作用，能够进行设计与施工信息共享，能够进行仿真作业，达到人们的个性化使用要求。由此可见，BIM技术有着非常高的优势，能够更好地促进建筑总体水平的提升。
        关键词：BIM技术；建筑给排；数据共享；仿真设计
        引言：新时期国民经济实力的增强，居民的生活水平的上升，相应的对居住环境的要求也变的更多。对于建筑物的内部给排水管道系统，人们不再仅仅要求它满足用水要求。对于安全性和稳定性等功能，应更多考虑系统设计和布局是否合理以及是否影响建筑物的整体美观。除了上述某些要求外，当今的供水和排水管道系统设计必须能够满足经济，节能和环保的要求。
        在实际工程设计中，给水排水管道是以施工图和专业基础图为基础的。与其他设备管道相比，独立性强，易与其他管道碰撞、摩擦。然而，二维图形对处理碰撞和摩擦等问题还不完善，这就要求设计者具备各种抽象思维能力[15]。管道的碰撞和摩擦问题在设计阶段无法完全解决，假设管道弯曲问题和二维图纸无法可视化，假设相关问题到施工阶段才暴露出来，会给施工带来很多麻烦和困难，影响并延误工期。
        一、BIM的概念与原理
        （一）概念
        BIM是指建筑信息模型化，即用信息技术作为根基，运用建筑工程项目各个时期的数据来达成这一模型的创建，利用三维图形来达成仿真化的模拟，从而以极高的信息互享来增强项目的管理效果与品质，在减少本金输入的前提下，增强建筑行业的整体利益和竞争能力。
        （二）BIM技术特点
        （1）可视化。BIM技术进行设计可以实现三维模型建立，直观性较强，在设计中能够真实的体现出设备、管线、位置、高度等多个方面标准，各个角度和方向都能够准确的确定。这样可以使得设计、施工人员深入了解各个部分，避免在施工中出现碰撞的情况，提高工程水平。
        （2）一体化。BIM设计能够实现综合性、协同性的设计，可以实现多个专业一致性分析，达到共享设计标准，可以防止在施工中出现各个专业冲突的情况，提高设计总体水平。该种设计方式可以有效提高设计水平，降低施工成本、缩短工期，产生更高的综合效益。
        （3）参数化。通过参数化建模的方式，使得原本抽象的二维图形和复杂的数据可以直观地通过三维形式反映出来，能够反映出不同角度、方向的设计情况。此外，还能够结合实际工程的需要来进行参数的修改，如管径、尺寸、高度等实现自动调整和布置，模拟各个结构部分，也就是仿真设计，提高设计水平。
        （4）优化出图。应用BIM技术可以实现复杂结构的优化设计，能够促进建筑设计更加方便快捷地进行，内容也更加的完善，能够达到设计、施工、运营等方面的优化，利用可视化展示能够体现出各个方面，能够实现设计图纸的深化设计，体现出逻辑关系，提高设计水平。
        二、BIM在建筑给排水工程技术设计与优化应用中的现实问题
        （一）信息量大，很难纠正
        在使用过程中，它包含建筑物和设备等信息，涵盖建筑物给排水工程的信息和统计值，并为用户提供更合适的资源。通过给排水工程统计数值的准确性，对整体统计数值作对比分析，为设计技术员提供更完备的统计数值参数。

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但在在实际的施工图设计过程中，由于建筑物给排水系统的设计过程比较困难，设计类型较小容易引起不同统计数值参数的波动，导致统计数值量巨大，给设计工作带来一定困难[6]。
        （二）协作同步设计的高难度性给BIM系统的最终达成带来困难
        BIM协作同步设计基本种类是集成型和链接型。但这两种类型还存在不少问题。相关问题的显现必定给建筑给排水系统设计过程中技术设计与优化过程产生一定的阻碍，在构造集成方面，BIM在获得权限的过程中相对繁琐，这对系统设计过程的效率非常不利。BIM协作同步设计有一定的局限性，需要相关技术设计和优化技术加以纠正和改进[9]。为了使BIM在建筑施工中发挥更大的作用，有必要不断开发BIM的技术设计和优化应用功能，优化和补充BIM在现实设计中的不足，为建筑给水施工提供更完备美好的技术设计和优化方法给排水系统。
        三、BIM技术在给排水工程中的应用
        （一）协作同步设计的技术设计与优化应用
        过去，建筑给排水工程的设计大多都依赖于CAD平台，而CAD一直是一种绘图器材用具，没有办法描述工程的其他信息。因此，在给排水工程设计中，结构荷载与电气荷载相结合，增加了工作的难度。然而假设将BIM模式适合系统设计的技术设计和优化，则可以将项目的所有信息汇总到统计数值库中，如水泵的具体型号、尺寸、重量等，以便其他专业技术员随时查阅
        （二）管道综合设计及模拟安装
        BIM技术在可以实现管道净空高度的直观显示和应用，能更直观、更早地发现存在标高和空间冲突的问题。特别是地铁项目中，空间比较有限，管线安装具有小空间、多专业的特点，极易出现安装错误的问题。如果通过BIM模型展开模拟和分析，能够及时掌握现场施工情况，为管道安装提供良好基础，还能够做好进度管理，使得各个部门工作顺利进行。比如，成都轨道交通8号线二期的某项目，在进行给排水设计中，通过BIM技术来进行管道模拟分析，首先，是明确具体的风管、水管电缆桥架的位置，在模型中建立立体图像，并标识出通风口、喷头、灯具灯附件设备，利用BIM平台能够实现在设计阶段就很好地发现各个位置可能存在的安装空间冲突，通过小改调整最终形成整体布局方案，使整个方案更加科学合理。
        （三）对材料表进行自动统计
        在给排水系统的设计过程中，设计人员经常使用以往给排水系统的设计资料。这种方法不够全面，没有统计数据库可供比较，这就经常导致计算误差，在一定程度上降低了设计效率。另外，给排水系统的统计值有误的时候，设计和技术人员必须对已完成的设计图纸进行修改和更改，必须重新编制整个统计值数据库[3]。因为设计工作不能改动，一旦出现问题，就必须进行新的设计。因此项目策划单位经常使用BIM技术来改善这一问题，因为BIM有着很多的总计值的数据库，因此，相关技术人员在编制给排水系统的统计值时具有大量的统计数据支持，从而使项目统计值在清算过程中准确无误，提高了工程计算能力[8]。此外，BIM技术的设计和改进系统的设计费用预算中也起着重要作用，既减少工程预算，也节约了成本。
        结论：
        BIM技术作为一种新的建筑设计图形学方法，有着无限的发展前景。为了提高建筑给排水系统的设计效率和质量，适用于建筑给排水系统设计。需要相关计术人员优化相关技术设计，并且不断优化和完善BIM技术及其应用方式，以此促进建筑工程行业的进步与发展。
        参考文献：
        [1]李向军.从《建筑给排水设计规范》送审稿看内容修编——热水部分[J].给水排水动态，2020（2）：31.
        [2]闫博佼.太阳能热水系统在建筑给排水设计中的应用[J].黑龙江科学，2019（24）：120-121.
        [3]姚利强.住宅建筑给排水设计中的管道布置和选材分析[J].南方农机，2019（23）：288.