基于BIM的建筑给排水设计与优化研究 杨佳澎

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:杨佳澎
[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。
        同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司  上海  200000
        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。目前在建筑业信息化转型的这个关头,BIM技术的优势更够解决建筑给排水设计中的很多问题,对提高给排水设计和优化的施工安全及合理性有着非常重要的作用。基于此,文章就基于BIM的建筑给排水设计与优化展开论述。
        关键词:建筑给排水;BIM技术;设计优化
        引言
        在建筑工程设计中,给排水设计是一项重要内容,其设计是否合理,在很大程度上影响建筑的使用。而传统的二维设计已经无法满足要求,为切实加快设计工作效率,保证设计效果,有必要在设计中引入BIM技术。BIM 是一种新型的三维模型设计系统,可有效提升、优化设计效果,减少机电管线间的碰撞,在提高建筑给排水设计工作效率时又可优化设计方案,提高施工图准确性和施工的可行性。 因此可见,研究基于BIM的建筑给排水设计与优化具有重要现实作用。
        1BIM技术的作用
        BIM建筑技术能够建设更高品质,更高性能的建筑和基础设施,提高整体的运营效率,并且能够运用在建筑工程中的各个环节,如规划、设计、施工、检测、验收等,也是未来建筑业的大势所趋。尤其是在建筑给排水中有着出色的表现,可以利用BIM技术减少给排水管道和风管,桥架等其他设备之间的相互影响,结合互联网技术,建立数据库和建筑模型,使施工和数据进行同步,精准的从数据库中找到所需数据和参数,让施工过程可视化,降低因为设计不合理而埋下安全隐患。利用BIM技术搭建立体模型模拟施工的流程和建设后的整体效果,找到管道设计中的问题,做出相应的调整,让给排水的设计更为的科学和实用,提升建筑工程设计的品质。与此同时,还能够有效的控制在建设中产生问题的概率,降低建设中的施工成本,提升企业收益,推动行业的进步。
        2BIM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。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。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。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。
        3基于BIM的给排水设计优化
        3.1基于BIM的可视化设计
        在设计中运用BIM技术之后,可以实现可视化,在这种情况下,不同的管道与管件及附件都能形成和实物完全相同的模型,同时模型还能附带各项基本信息。以管道为例,采用BIM开展设计时,可将具体的功能要求作为依据,选择适宜的高度设置流量与流速都能达到要求的管道,同时赋予其它类型的参数,如管径大小、管道材质和连接方式。

尽管每段管道都存在很多不同的信息,但如果能提前进行模板设置,则可以在实际的设计过程中方便的实现模型建立,将模型建好之后,相应的信息可以自动赋予。基于可视化面板,相关设计人员能随时对信息进行查看,确定是否存在错误,进而有针对性的整改处理这些错误。
        考虑到模型都是根据实物的尺寸来构建的,相关设计人员在实际工作中无需考虑设备具体安装位置是否正确,由于设计能够实现可视化,所以仅需要进行模型的放置,即可轻松判断设备实际安装能否达到要求。
        3.2基于BIM的协同设计
        在过去的二维设计过程中,需要将建筑的底图作为基础,在对给排水管道进行绘制的过程中虽然也能标出管道具体尺寸,但只能简单的表述出设计基本原理,至于管道实际安装能否达到要求,无法直观展现出来。而在设计中运用BIM技术之后,能以下层结构梁所处位置为依据对给排水管进行设计,以此防止和结构梁之间发生碰撞。对于相同楼层的给排水管道,当其设置需要从结构梁中穿过,借助BIM,能保证套管所在位置准确无误,当发现不合适的情况时,如管道从结构梁上穿过的位置不合适等,可立即将其上报至业主,进行有针对性的处理,通过协同设计来有效调整。
        3.3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。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。利用BIM技术既减少工程预算,也节约了成本。
        3.4设计建议
        1)基于BIM技术的设计具有信息化与可视化的特点,但依然涉及到部分族,特别是设备族无法和厂家提供的产品相匹配,以水泵为例,在以往的设计过程中,需要综合考虑流量和扬程等要求来选择适宜的类型,但实际情况中可满足要求的类型有很多,由不同厂家提供的可以满足设计要求的水泵,其尺寸等方面难免存在很大的差异。另外,尺寸有所不同的水泵,它的安装方式及空间要求往往不尽相同,而且进水口和出水口实际高度等也会对实际的安装等造成影响。
        2)就目前来看,以BIM技术为基础的协同设计仅可以采用链接模型进行,比如在实际的给排水设计过程中,与包含建筑和结构等在内的多个专业开展协同设计,不同专业同时开展协同设计,首先建立一个工作集,然后对不同专业的管线开展综合化的协同设计。为了从根本上解决不同专业在相同平台上的协同设计,在今后的发展过程中,应对包含数据传输和软件平台等在内的领域进行深度研究与开发。
        3)虽然现在的以BIM为基础的专业设计比较流行,但仍不能彻底取代传统的二维设计。对给排水专业的设计而言,通过对BIM技术的合理应用,能十分轻松的完成管道设置与其附件的安装配备,但给排水专业依然需要采用原理图来表达。当前的BIM技术还无法自动进行系统图的绘制,这一步仍需要采用二维设计方式进行。
        结语
        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]杨涛.探究BIM技术在建筑给排水设计中的应用[J].绿色环保建材,2020(04):93-94.
        [2]张雅玲.分析BIM技术在建筑给排水设计中的应用[J].中外企业家,2020(01):136.
        [3]王磊,代庆彦,吴广亮.BIM在建筑工程给排水设计中的应用分析[J].住宅产业,2015(04):60-62.
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