基于BIM的建筑给排水设计与优化研究 李彬

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:李彬
[导读] 摘要:经济的发展,城镇化进程的加快,促进建筑工程项目的不断增多。
        桂林市建筑设计研究院  广西桂林市  541000
        摘要:经济的发展,城镇化进程的加快,促进建筑工程项目的不断增多。对于传统的建筑给排水设计模式而言,设计阶段并没有建立统一的数据信息系统,因此一旦发生数据变更,则可能造成难以控制的资源浪费。同时传统的设计模式存在效率低下、效果不理想的弊端。在建筑给排水设计中应用BIM技术,可以很好地解决上述难题,显著提升设计的可靠性。因此,对建筑给排水设计中BIM技术应用的现状及实例进行分析研究,成为重要的现实课题。本文就基于BIM的建筑给排水设计与优化展开探讨。
        关键词:BIM;给排水;设计;应用
        引言
        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。
        1BIM技术特点
        1.1可视化
        在有限的建筑范围和空间内,众多系统、管道、线路分布其中,并要满足人们对空间相应的美观功能要求。BIM技术的可视化设计,便于设计师更加直观地掌握空间所有部位的情况,从而能更加科学合理地开展设计,大大提高了设计效率和质量。
        1.2能实现建筑空间的碰撞检查
        建筑系统、结构的日趋复杂化,给建筑空间的使用效率提出了更高要求。如果不能在设计阶段发现建筑内部各种结构在空间存在的碰撞问题,并进行合理修改调整,会直接影响后续的施工建设。BIM技术能利用计算机的运算功能快速实现建筑项目的全面检查,虽然不能完全避免空间碰撞问题,但是查找效率会大大提高。
        1.3一体化
        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。
        2BIM在建筑给排水工程设计中的应用
        2.1在给排水可视化设计中的应用
        通常情况下,给排水系统在设计时往往会影响到多个不同的楼层,如果在设计过程中对给排水工程的设计方案进行局部调整,就有可能同时对多个楼层造成影响,提升设计人员的设计及难度。若在给排水设计过程中采用的是传统CAD建模,其在修改设计方案时虽然可以完成对局部细节的修改,但是由于CAD模型结构特点,往往需要设计人员在多幅设计图纸中进行细节修正,这会导致工程难度以及工作量的大幅度提升,还有可能影响到给排水系统设计完成后的总体质量。而BIM技术则不同,在给排水设计过程中可以通过可视化的方式来表达出设计内容,通过三维建模能够让数据信息以及给排水工程效果更加直观地表现出来,而且在三维模型构建完毕之后,设计人员还可以通过互动的方式对设计方案的细节部位进行放大以及细微调整,调整过后的设计方案其造成的影响也会在三维模型中实时反映出来,从而提升设计人员的设计质量。除此之外,通过BIM技术还能够加强设计人员对于设计方案的掌控,通过模拟施工能够了解到设计方案的可行性,从而保证给排水设计方案得以进一步完善。
        2.2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。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。
        2.3优化管线综合设计布置
        在给排水设计中,对给排水的管道、线路进行规划,让管线满足建筑项目的功能需要是设计的重要任务和目标。给排水系统的特殊环境和位置,导致给排水设计的难度较大,传统图纸设计中无法显示不同管线的叠加层次效果等问题比较突出。利用BIM技术进行设计时,要综合考虑管道工程设计的影响因素,确保设计质量。先利用专业软件进行设计,利用三维技术比较直观、全面地在设计中反映出给排水管道的工作环境和状态;要综合考虑叠压供水、变频调速供水、市政供水压力等情况,让设计方案更加科学合理,能为后续水泵数量、碰撞检查等设计提供技术支撑。设计完成后,利用模型的对比分析技术,对工程项目数据进行全面的协调复核,以提高设计数据的准确性。
        2.4协同设计
        传统的建筑给排水设计模式中,设计过程基本只能由一人主导完成。而BIM技术可以让多人加入协同设计,从而提高设计效率与设计合理性。设计团队基于BIM技术和CAD平台的支持,可以共同完成建筑模型分析和图纸绘制工作,并且能够更加充分细致地考虑到对结构载荷、用电载荷的相关处理问题,最终提高设计效率和设计水平。BIM技术可以模拟多个设计方案的水泵实际用电量,因此设计团队就可以根据方案对比结果做出选择和调整,令给排水设计方案更为专业化。而传统的建筑给排水设计模式中其设计质量对于设计者的技术和经验要求过高,也几乎不可能实现团队化设计。在应用BIM技术作为建筑给排水设计的支撑之后,能够切实提高设计的联动性与有效性,让各类设计难题能够得到合力解决,各个设计漏洞能够被及时地发现和完善,最终达到切实提高设计质量的目标。
        2.5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,轨道交通某项目,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。
        2.6参数化设计
        在进行建筑给排水设计时,可以以BIM设计平台作为支撑,并使用EXCEL的公式编辑和计算功能从而对各项水力数据进行准确计算,让设计工作更为精准。同时由于在真实设计过程中,各项设计参数信息需要多次改动,而如果在传统设计模式下,改动设计方案中的参数是非常麻烦的过程。但在使用BIM设计平台进行建筑给排水设计时,参数的调整变得前所未有地快捷。
        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]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.
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