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BIM在建筑给排水工程设计中的应用马兆瑞

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：马兆瑞孙帅印

[导读] 摘要：随着建筑信息模型（BIM）技术的诞生和不断发展，利用 BIM 技术构建三维建筑模型，使建筑给水排水设计成为三维可视化，可以极大地提高设计建筑给排水设计方案的有效性。

        威海市建筑设计院有限公司山东省威海市 264200
        摘要：随着建筑信息模型（BIM）技术的诞生和不断发展，利用 BIM 技术构建三维建筑模型，使建筑给水排水设计成为三维可视化，可以极大地提高设计建筑给排水设计方案的有效性。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。信息技术与数字化技术的全面发展和进步，建筑三维模型被广泛地使用到实践中，其主要是进行设计、施工、进度、造价等多个方面的模拟分析，所以被大量地使用到建筑工程领域内。利用 BIM 技术能够实现建筑工程总体性分析，能够落实给排水设计方案，实现数据与信息共享，最终可以保证建筑工程质量合格，消除建筑设计、施工的风险，为整个行业的稳步发展奠定坚实的基础。针对 BIM 在建筑给排水工程设计中存在的问题，对BIM 在建筑给排水工程设计中的实际应用进行探索和研究。
        关键词：BIM；建筑；给排水工程；设计；应用
        1.BIM 在建筑给排水设计中的应用过程和应用优势
        BIM 在建筑给排水设计中的应用过程：BIM 技术更加实时直观的保证了信息传输过程的完整性。BIM 是从全局出发绘制的，它保证了对系统的理解和控制，并且非常简单地完善了细微的部分的不足[2]。BIM 的三维视图不仅可以实时呈现设计理念，还可以使设计人员从不同角度对模型进行查询、制作和修改，使整个设计过程更加完善充分。BIM 模型在智慧云三维体感交互系统中的应用。通过体感交互，我们可以直观地感受到拟建建筑的功能性、合理性、安全性和舒适性[1]。经过对内部走廊管线布局、管线高度、消火栓朝向、墙体、门窗材质、色彩等的漫游功能模拟。采用BIM 技术进行设计时，所有设备部件均符合实际规模。设计中应合理布置设备，确定管道走向、管径、材质及连接方式。BIM 在建筑给排水设计中的优势：协同运作，包括设计过程中的能量分析、碰撞检测和成本核算；施工过程中的进度跟踪和现场安全；应用过程中的运维处理。基于此，BIM 可以有效地汇总建设项目中涉及的各个环节，为建设项目的每一个过程提供准确的服务[1]。各专业以共同模式为中心，不仅简化了运作模式，而且加强了协同的有效性和联动性，使排水系统设计人员可以随时查询各专业设计人员的修改意见，实现了协同设计的质的飞跃[2]。
        2.BIM在建筑给排水工程设计中的应用
        2.1协同设计
        建筑工程给排水项目设计环节，利用 BIM 技术创设三维模型，能够将给排水部分融入模型内。比如，模型中可以体现出水泵使用量、安装尺寸等多个方面的信息，不同专业人员能够按照自己使用需要调取使用。如果在设计中不得不进行模型数据调整，在其他相关联部位也会随之自动调整。建筑工程的各个专业都能够利用 BIM 模型进行检查，提高工作效率和水平。如果建筑工程的任何单位人员修改建筑模型，设计人员都会立即发现，并且展开讨论和分析，就能够提高协调性，保证设计方案合格。
        2.2 可视化设计
        传统的建筑给排水在设计时主要是利用 CAD 系统来实现，结合具体的平面图、立面图以及剖面图来完成整个项目的设计。根据需要确定各个结构的位置与尺寸，给排水设计者能够进行整个建筑的调整和控制。如果建筑结构复杂性较高，那么，应该适当的延长工期，此时，会造成数据失真，如果利用 BIM 技术进行三维信息数据传输，能够将各项数据直观的展示在使用者面前。如果不同位置模型有着较大差异，此时，要根据不同楼层进行划分，必须要按照土建结构设计形式来确定给排水设计方案。如果局部结构改变，会给整个建筑楼层造成较大的影响。传统给排水设计应该将楼层作为基础，各个系统是割裂存在的，只要是出现小幅修改，会导致设计图纸发生变化。通过 BIM 技术的应用，能够实现数据修改，并且实现自动更新，操作便捷且准确率高。

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        2.3 安装模拟设计
        安装和模拟检测系统设计的可视化是基于 BIM 系统设计中很重要的一部分。在给排水工程的前期施工图设计阶段，一般会出现很多的吊顶管道和排水线路，吊顶的区域会使设计变得更加复杂，容易导致资源浪费和安装设计不合理。这时，BIM的可视化系统就可以充分发挥作用了，BIM系统可以在三维设计角度下，编制和设计出较为科学、合理的系统施工进度表，从而对其施工流程进行合理有效的设计和规划。
        2.4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。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。
        2.5参数化设计
        BIM 模型中所有的二维设计视图、三维视图、明细表、数据统计表以及图纸等设计内容，会根据相同类型的建筑工程，以信息的形式在数据库中进行存储和保存。所以，当对模型的设计参数进行修改时，其设计引擎可以在不同的位置上，如建筑的平面设计、剖面结构设计、图纸等；而且设计人员可以在不同的时间和条件下随时对参数进行修改和补充，而参数修改后的设计数据库中所有的设计数据信息都会随之立即发生改变和更新。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。
        2.6管线综合设计
        BIM 可以直接反映三维管道系统集成后的管道净空高度。在 BIM模型建立管道系统模型的每一个过程中，管道系统模型所呈现的三维管道系统模型展示的是建筑给排水管道的最真实运行状态。建筑给排水工程设计师在绘图中不仅能够实时观察到三维模型图中管道发生的各种碰撞冲突现象，而且还能够在三维绘图模型制作完毕后，采用碰撞检测的方法和功能，或者是利用其他检测软件对管道进行软碰撞、硬碰撞的综合检测。其中，硬碰撞指的是碰撞冲突发生在某种物理的意义上，软碰撞指的是设计师使用检测器对空间、安装以及检修的软件进行校核。通过三维模型可以实时检测 BIM三维给排水管道的碰撞冲突，并及时向其他建筑给排水管线设计师进行反馈，保证设计修改和综合设计调整的准确性、及时性，进一步完善建筑给排水管线的综合设计。
        结束语
        建筑给排水设计人员要充分地应用 BIM 技术，可以有效地提升给排水设计水平，不仅保证设计工作高效进行，还能提升设计质量水平，降低施工成本，产生较高的经济效益。但是，在实际应用，BIM 技术的应用依然存在很多问题，要不断探索，寻求出解决办法，提高给排水设计水平，更好地促进我国建筑领域的长远发展。
        参考文献
        [1]王丽丽.BIM在建筑给排水工程中的应用探讨[J].居舍,2020(28):75-76.
        [2]方阳.探讨BIM在建筑给排水工程设计中的应用[J].智能城市,2020,6(18):27-28.
        [3]张慧真.BIM在建筑给排水工程中的应用探讨[J].四川水泥,2020(08):65-66.
        [4]刘培峰.BIM在建筑给排水工程设计中的应用[J].江西建材,2020(07):62+64.