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摘要:随着社会经济的快速发展,人们对建筑的要求日益提高,需要对建筑工程设计进行改进完善才能满足需求。同时,建筑给排水工程设计是建筑工程设计的重要组成之一。BIM技术是近几年发展起来的新兴技术,在建筑给排水工程设计中运用BIM技术已经成为普遍趋势。这一技术能够提高工作效率,还能保证工程设计的质量品质。文章分析探讨了BIM技术在建筑给排水工程设计的作用及其应用价值,以供相关人员参考。
关键词:BIM技术;建筑给排水;工程设计
一、BIM的概念与原理
1.1技术概念
BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型),是一种新型的信息化技术,把建筑工程的相关数据信息作为建筑模型的基础,可以模拟优化图纸模型,并清楚地看出建筑工程的要点。传统的二维图纸比较平面,而 BIM 技术构建的维度更多样化,可以实现空间和时间的共同维度。BIM技术创新了建筑工程设计的形式和内容,在数字虚拟的建筑物中对信息数据进行操作模型,建筑工程的项目在开始到完成的过程数据都时刻操作着,降低风险和资金的投入。BIM技术改进优化了以往 CAD 设计的不足,对建筑给排水工程设计改善有重要意义。
1.2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在给排水工程中的优势
2.1可视化设计指导施工,有效提高施工效率
与传统的施工技术相比,BIM技术是信息时代的产物,这一产生背景也就决定了BIM技术具有比传统技术更为突出的优势。事实上,在建筑给排水工程施工时,依旧受到传统施工理念的影响,工程人员在作业过程中,如果要提升给排水施工质量,相关施工人员不仅需要充分了解建筑给排水工程的建设背景,获得相应的立面图与剖面图信息,还需要充分掌握建筑工程的结构特征,进而在此基础上明确各个管线与结构之间的位置关系,在此过程中,施工人员的工作任务非常艰巨,整体的工作效率低下。而利用BIM技术完全可以有效解决这些问题,通过BIM技术可以构建可视化的三维模型,将建筑给排水工程中的各种结构特性、位置关系在三维模型中直观呈现出来,有效提升了施工的便捷性,缩短了施工周期。
2.2进行安装模拟演示,缩短工期
建筑给排水的整个施工作业中,施工工序繁杂、流程繁多,包含了给水、排水管道线路的布置与安装,还包含了支架系统的建设,且与消防、通风、空调等安装作业之间存在着一定的交叉性,涉及的施工技术多。如果施工企业难以实现对工程资源的合理分配与利用,将会给整个的施工工期产生极为不利的影响。而BIM技术应用以后,可以有效对给排水施工的全过程中加以安装模拟与演示,通过此过程中来制定现场的施工作业方法,不仅可以大大提升施工的效率,还能够有效实现各种工程资源的合理分配与利用,使得工程成本、进度与质量的统一。
2.3可视化施工及时反馈问题,各方协同解决
建筑给排水工程的施工内容复杂,如果要完成施工的目标,往往需要由多个参与部门的配合来实现,建设、监理、设计等各个工程参与主体都需要切实加强对施工现场的巡查,详细掌握工程现场的各种情况,才能够及时发现现场问题并加以有效处理。而如果要做到这一点,单纯靠人工作业往往很难达到,而BIM技术下,相关的工程主体与部门、人员都能够结合工程的具体情况,根据所构建的工程模型,实时掌握现场的具体情况,进而来对工程现场的安全、质量等加以全方位、全过程管理。一旦发现在工程现场存在施工问题以后,工程模型会自动反馈相应的信息,及时督促有关部门加以解决。因此,BIM技术在可视化施工可以保障问题反馈的及时性,各个工程参与主体与部门能够保持良好的协调性与配合性,促进相关问题的有效解决。
2.4对现场人、材、机使用自动统计,优化施工资源配置
建筑给排水工程中,BIM技术的应用主要是通过可视化模型的构建来实现的,通过这一模型的构建,能够在模型中集成所有的信息,进而对现场施工作业加以模拟,而在此过程中,BIM模型还可以对所有的工程资源,比如材料、设备、人力等加以自动统计,最终获得四维需求表。有关工程部门可以根据详细的四维需求表,来对各种的工程资源加以有效地分配与利用,使得在整个的施工作业过程中,机械、材料等各种资源都能够及时供给,进而对工程施工作业加以合理安排。因此,BIM技术在其中的应用有效应用可以对工程现场资源的库存加以有效控制,进而缓解施工企业的资金压力,优化了工程现场的资源配置。
三、建筑给排水工程的BIM技术应用
3.1参数化设计的应用
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。
3.2注重建筑空间与质量的管理
空间管理同样是建筑给排水工程管理中的关键内容,通过科学的空间管理,能够使得给排水工程中涉及的位置、空间信息能够得到有效管理。给排水工程中,电气、通风与管道之间存在着紧密的联系,在吊顶内部需要加以科学控制,但是,由于吊顶内部空间的限制性较大,不同的专业之间存在着紧密的交叉性,如果要消除不同专业管线之间的碰撞问题,就必须要充分利用BIM技术来实现空间优化,消除碰撞所引发的安全威胁。建筑给排水工程中,室外冷管与室外热管的安装中,如果是直埋管道,需要做好相应的保温处理,避免管道碰撞所引发的各种问题,可以使用聚乙烯外套管。在外套管与钢管之间,一般需利用聚氨酯泡沫来加以有效处理,尤其是要注重连接位置的连接效果,及时进行相应的防水处理。
3.3实现可视化设计
对于建筑给排水工程而言,虽然重点是给排水系统建设,但是同样掺杂着电气、设备负荷等基本设计。而 BIM 技术由于具有协同设计的优势,使得可以将给排水系统中的诸多设计内容集成在同一个模型内,所有参与到工程项目的部门、人员都可以实现所有信息的共享与集成,无论系统中的哪个环节出现问题,在模型中都可以将关联信息加以变更。比如,当给水系统中需要进行水泵型号的调整时,关联的水泵尺寸、用电量信息也会发生自动变更,各个部门之间的协同性大大提升。
3.4实现管线综合优化
建筑给排水工程建设时,可以有效实现各类管线的优化,通过三维建模,给排水工程项目可以实现参数化设计与协同设计,BIM技术所包含的功能更为齐全,尤其是其中所具有的3D漫游体验观察,能够直接在建筑工程中呈现出良好的工程效果,再加上在BIM技术下,MEP建模软件可以完成给排水工程中的碰撞检查,当出现了碰撞与冲突以后,模型内可以有效进行相应的调整与优化,避免管线碰撞、冲突所引发的工程质量与安全问题,实现对工程造价成本的科学控制。现阶段,虽然BIM技术在工程建设领域得到了有效的应用,但是MEP软件仅仅能够实现对单一构件与模型的碰撞检查,无法同时实现两个模型的碰撞验证。当然,给排水工程施工时,BIM技术能够实现4D模拟施工,这种工程施工模式下,可以使得施工作业能够高效进行,避免施工时的各种风险。
3.5卫生器具和管道设计中 BIM 技术的应用
建筑给排水工程中,涉及了诸多的工程要素与流程,而通过BIM技术的应用,能够有效对整个工程的要素与目标加以科学控制。建筑工程中,卫生器具与给排水管道与给排水施工效果之间存在着紧密的联系,在施工设计的过程中,需要严格根据工程的需求来进行,从而使得给排水系统能够保持最佳的运行状态,满足建筑工程的实际需求。在卫生器具的设计过程中,必须要保障各种位置的正确性,尤其是要对安装的水平位置与高度加以科学控制,当然在实际的安装工作中,还需要结合质量标准,确定最佳的安装角度与方式,使得卫生器具可以在建筑给排水工程中发挥其应有的作用。建筑给排水工程中,各个管道同样需要加以科学设计,设计的重点应该放在横管、立管与支管的布设方面,使得在建筑给排水工程中,各种类型的管道都能够发挥其应有的作用。BIM技术在建筑给排水工程中,需要充分结合给水与排水需求,对各种的参数加以科学设计,进而优化管道设计,避免管线偏差所造成的问题。
四、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。
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