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BIM在建筑给排水工程设计中的应用龚锐

发表时间：2021/6/15 来源：《基层建设》2021年第6期作者：龚锐

[导读] 摘要：社会市场的发展对建筑工程的设计提出了更高的要求，建筑工程设计项目的工程量逐渐增多，造型和空间趋于复杂，传统的平面二维的技术设计已经不能满足工程设计要求。

        华茗设计集团有限公司武汉分公司 430000
        摘要：社会市场的发展对建筑工程的设计提出了更高的要求，建筑工程设计项目的工程量逐渐增多，造型和空间趋于复杂，传统的平面二维的技术设计已经不能满足工程设计要求。在设计建筑的给排水工程时就需要应用新兴且便利的BIM技术，BIM技术具有数字智能化的特点，充分发挥它在工程设计中的作用，使用仿真设计的方式确定室内外管道的安装过程。BIM技术的应用可以提高建筑工程的设计水平和设计质量。
        关键词：建筑给排水；BIM；工程设计；应用
        引言
        随着城市化的发展和进步，人们生活水平得到了很大的提升，所以需要全面地提高建筑设计水平，才能更好的满足现代人们使用的需要。在建筑工程中，建筑给排水部分是必不可少的，加强该部分的设计，可以提升建筑的总体质量水平，保证各项功能符合要求。因此，建筑给排水设计师要具备较高的专业技术水平以及丰富的工作经验，确定最科学合理的给排水方案，满足建筑工程使用需求。
        1 BIM简述
        简而言之BIM是建筑信息化模型，是一种创新的建筑设计、施工、运营管理方法，它将建设项目不同阶段的工程资源、信息与过程集成到一个模型，是一个完整的信息模型并且有利于各方参与到项目中，从根本上改变从业人员依赖符号文字、图纸的方式进行工程建设和运营管理的工作模式。BIM技术通过多维（三维空间、四维时间、五维成本、n维更多应用）来模拟建筑物的实际信息，为工程设计与施工提供相互协调、内在一致的信息模型，从而实现设计和施工协作的一体化，有利于专业人员共同合作，降低项目生产成本与施工风险，提高工作效率，减少施工项目整个生命周期的失误，确保工程准时高质量地完成，建筑给排水工程设计中，在效益和时间方面，BIM采用抛物线形式，然而传统的模型仅限于线性形式。BIM针对模型而言，收益很低，但经过不断扩张，规模化成果逐渐凸显，随着项目周期增加、过程的复杂性更加突出，所表现出的优势会更明显。虽然BIM的应用还有待提高，但随着建筑业信息化进程的加快，BIM自身的优势将不断完善和成熟。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。
        2 在建筑给排水工程设计方面BIM所存在的问题
        （1）协同设计复杂。BIM协同设计包括两种模式，即链接模式和工作集模式。给排水工程管道数量多，功能复杂，设计周期短，在执行链接模式的过程中，管道综合过程中存在管道的调整方面的困难。在工作集模式的执行中，权限是以复杂的方式释放和获取的。（2）参数众多，修改难度复杂。BIM中包含的参数有众多，具体包括：设计管理、概预算、施工、物业等。但其导致需要进行过多的分级分类，加大了修改的难度，并且产生许多冗余信息。（3）数据流通问题。BIM与各种分析方法的接口不完善，没有统一的设计标准，不能满足施工要求等。（4）BIM技术国外最先使用，我国建筑设计标准与国外存在差异，缺少符合中国建筑设计标准的构件，有关管件类型、常用管道与机械设备的信息不完善。（5）在进行管道计算和系统计算之前，必须在管道和器具之间以及管道和设备之间建立相应的逻辑和物理连接。如果一个管道连接不正确，会导致整个系统无法进行计算。BIM技术是信息技术革命的产物，虽然存在许多缺陷，BIM仍然代表着当今设计工作的方向。随着BIM技术的成熟，建筑给排水工程设计的工作效率将大大提高。

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        3 BIM在建筑给水排水工程设计上的应用
        3.1 仿真设计的应用
        建筑工程给排水工程仿真设计的优点是能对施工起到技术指导作用。在给排水工程施工中，由于施工空间狭窄，管道复杂且数量多，从而对管道的安装会产生一些影响。管道施工前，利用BIM技术建立三维模型，在保证施工质量的前提下合理规划施工和科学安排施工时间，保证管道施工安全稳定运行，加快施工进度，减少建设资金投入。在给排水工程设计中，要明确施工预算目标与所需的基本材料，相应的编制材料清单，制定合理的安装方案。并且在工程设计中，应充分考虑和合理规避各种风险，尤其是管道穿叉处应合理布置，防止因为工期进度问题仓促解决问题。应用BIM技术进行仿真设计，可以模拟施工过程，及时调整不合适的部分，检验施工过程的科学合理性，避免施工中无效因素的影响。
        3.2 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。
        3.3 参数化设计的应用
        BIM系统需要分析和解决的一些数据模型，根据建筑本身的特点，其中包含相应的数据表、二维视图与三维视图等形式，然后对相应的数据模型进行分析与整理。如果实际情况发生了一些改变，相应的数据也会发生一定程度的变化，这将对建筑的平面设计产生一定的影响。此时，相关人员需要对相应参数进行适当调整。当相关人员利用BIM系统设计相应给排水工程参数时，这会大大提高相应的工作效率。具体表现为：利用BIM系统进行参数化设计时，可以将这部分信息快速导入计算机进行详细分析，从而提高效率。此外，参数化设计可以以模型的形式呈现，使数据分析更加直观。除此之外，在这个过程中通常使用Excel，操作技术不是很大，数据可以得到及时更新。因此，在将BIM技术应用于参数化设计时，大多数人使用Excel作为工具，这样不仅可以帮助相关人员进行建筑给排水工程的设计，并且会大大提高整体工作效率。在进行建筑以及给排水工程设计时，进行这种参数化的系统设计主要基于 2 个方面的考虑：一是因为它能够对 BIM 模型中引入的计算机起到一定的技术辅助和指导作用；二是这种参数化的概念可以在设计人员表达模型的内容和形式上得到体现。
        结束语
        建筑给排水工程项目中，BIM技术的应用能有效提高施工效率和工程质量，具有良好的使用价值和应用前景。然而，我国在BIM技术的设计、应用和推广方面还存在一些问题，阻碍了BIM技术在建筑领域的发展。因此，在未来建筑给排水工程中，相关人员需加强对BIM应用的研究，充分重视BIM技术对建筑业发展的重要性，使BIM技术有更广泛的应用，从而促进我国建筑给水排水工程的进一步发展。
        参考文献
        [1]倪恺.浅析BIM技术在建筑给排水设计中的应用优势与发展方向[J].中国金属通报，2018（11）：200-201.
        [2]刘丽娜,张鑫,杨嘉睿等.BIM技术在某高层建筑给排水设计中的应用[J].低温建筑技术,2019(8).
        [3]石玲.BIM技术在建筑给排水工程设计中的应用[J].建筑技术开发，2018，45（14）：6-7.