BIM技術在建筑給排水管道設計中的應用

李欽中 郭奧林

摘要：BIM技術的發展給建筑給排水管道設計行業帶來了技術創新。通過信息數據分析和可視化的工作原理，有效地解決了大型工程和復雜工程的綜合管道設計問題，特別是對管道碰撞、相交的檢查和管道信息的統計。該文對BIM技術在建筑給排水管道設計中的發展現狀進行分析，并以具體的實例來說明BIM技術如何有效運用在建筑給排水管道設計中，供相關從業人員學習與參考。

關鍵詞：BIM技術；建筑；給排水設計；應用

引言

建筑給排水管道設計中常因為多專業配合等問題產生管道、管網的交叉碰撞，如果前期不解決這些問題就會影響后期的施工與使用。規模小、復雜程度低的項目尚可以通過人為或者傳統二維軟件得到解決；一旦項目大，處理管道碰撞交叉的問題就會非常棘手，而且常常因檢查不出而導致后期設計與施工的難度加大，給工程設計帶來諸多不便。建筑信息模型（BIM）技術可以有效解決管道設計的交叉碰撞問題，并可以在設計過程中對管線進行綜合的、可視化的信息管理，被越來越多的工程設計單位采用并得到有效推廣。實踐證明，在建筑給排水設計前期以BIM技術為基礎，采用三維信息模型軟件可以有效消除給排水管線交叉所導致的工程隱患，對建筑管材的信息量統計可以有效節約成本，提高工程設計效率。

一、當前BIM技術在我國建筑給排水工程設計中應用的實際狀況

所謂BIM的建模流程，實際上就是配合計算機系統，進行一系列重要的建筑模型輸入，進一步形成三維模型來方便工作人員進行可視化模擬施工。傳統的二維設計模式，只能夠獲取較少的建筑模型信息量，相比之下，BIM技術對于建筑模型存在嚴格的規范要求，可以保證提供豐富的指導信息前提下，針對建筑給排水管道中許多細微的誤差現象進行生動化地呈現。而經過BIM技術愈來愈頻繁地運用到建筑給排水管道設計的同時，有關建筑設計專業建模的影響地位也變得彌足深刻起來。須知在BIM三維信息程序之中，往往需要額外添加建筑基礎性模型必須的管材熱工、尺寸等參數，這樣才能夠保證快速憑借計算機系統清晰化映射出不同區域建筑管線布置細節的前提下，消耗較短的時間精確性統計出管材的實際用量，整個工序流程操作起來十分快捷便利。2BIM技術在建筑給排水設計中的應用。

（一）可視化方面的設計

過去，給排水設計工程設計的過程中，設計人員主要通過三個部分來收集信息，即平面圖、剖面圖和立體圖，由于排水系統在建筑工程中有舉足輕重的地位，給排水系統的要求也十分嚴格，設計完成后，還需要不斷的繼續檢查，根據工程圖集和工程建筑的具體情況進行改進，設計完成后還需要及時進行建筑復原。設計工程實際進行時應根據實際情況進行分析調整，進行建筑結構內部優化，調整梁高位置。盡管傳統的設計及模式有施工工期短的優點，但是這也是它的缺點，傳統設計模式下的建筑工程結構非常復雜，信息的流通不夠順暢，因此與實際情況不符的情況時有發生，對建筑工程產生了十分不良的影響。在現代排水設計中，應用BIM技術可以有效減少信息數據在傳導過程中的流失和失真問題，由于信息讀取的準確性大大提高，讀取速度大大增快，也有效保障了建筑工程信息的完整性和信息共享性。而其中的給排水系統是在土建關系模型智商進行的，這就需要針對給排水系統進行內部的單獨的局部優化，從而促進整體系統改善。

（二）協同設計

對于較為普通設計工作，通常考慮CAD平臺等，然而對于CAD來說，僅僅屬于繪圖工具，難以真正落實附加信息。由此可見，給排水設計過程中，除了繪圖之外，應該針對結構專業注重荷載設計，針對電氣專業注重用電規劃。尤其針對較為先進BIM模式，對于全部信息需要于模型匯總，而對于跨專業，能夠充分讀取。對于水專業，水泵電量一經修改，負荷計算能夠充分調整。因而對于全部專業來說，具備較為統一模型。不僅充分簡化工作流程，而且利于協同更加有效。除此之外，現階段對于各大設計院而言，所選擇協同設計，借助于互相引用參照策略，尤其重新加載圖紙過程中，對于其他設計人員，所作修改內容，難以進行實時反映。與此同時，引用圖紙本質屬于多塊，對于各個圖元信息，難以充分讀出，因而不利于信息傳遞。通過借助于BIM模式，考慮到屬于同一模型，因而對于給排水人員，能夠充分觀察設計人員工作過程，這樣對于協同設計而言，發揮質的飛躍作用。

（三）管線計量

管線計量仍可以通過BIM技術進行分析和計算。再接著上一步對建筑模型的碰撞問題修復完善后，可以統計在整個設計過程中的管線和給排水構件的數量。管線計量首先要建立數據庫——管線的用量表，在MEP中可以輸入每個房間、每個區域的管材類型、屬性，利用軟件自帶的“統計”功能則可以生成一份管材用量統計表。在管材用量明細表中包括幾部分內容：字段、過濾器、排序、成組、格式、內容和外觀。設計師可以設置字段范圍、單方向用材統計，還可以實時查看某一個區域或者空間中管材的屬性值。

二、日后BIM技術科學性貫穿應用到建筑給排水管道設計中的方式。

（一）前期準備工作方面

這部分工作內容主要包括信息模型初始階段的文件、工作集、導圖、定位等設計環節。因此，需要設計人員預先配合MEP程序，將建筑給排水管道設計的信息一一錄入到初步創建的模型結構之中，至于這部分信息內容則分別包括管材尺寸、類型、敷設模式、衛生器具和管材關系等。確認完畢之后，則可以全方位對比校驗三維信息模型中的標高信息、軸線定位、建筑和結構模型等，進一步確保它們之間得到精確性核實匹配。

（二）模型和軸線的創建方面

利用BIM技術成功創建初始模型之后，還需要將建筑給排水工作面和其余專業工作面進行對位處理，保證明確掌握標高信息之后，結合前期二維設計的基礎性參數，進行既有的模型信息健全，以為日后各類驗算活動拓展，奠定基礎。而經過二維模型準確無誤地設計之后，則還需將當中的軸向抽取，以作為BIM三維模型的核心軸線，這樣經過其余軸線適度添加之后，就能夠進一步強化整個三維模型應有的精確性和詳實度效果。

（三）衛生器具與排水管道的安裝方面

建筑給排水管道設計過程中，勢必會觸碰到和蹲便器、坐便器、洗面臺、浴缸等衛生器具的銜接問題，而它們彼此間的安裝方式、高度、角度等又存在明顯的差異跡象。就像是小便器在安裝過程中，涉及當中排水橫管、立管、支管的位置，以及高程與坡度等信息，都必須依照相對應的管道參數加以協調性設定，亦或是預先選定之后在后續逐步改良調試。特別是排水立管安裝方面，需要兼顧平面與立面等基礎點位置，不然勢必會令整個管線布置水平飽受限制。

結語

綜上所述，BIM技術應用到建筑給排水管道設計領域之中，可以發揮諸多優勢作用，特別是在處理大型綜合樓復雜性的給排水管道設計問題時，適用性更加可觀。其可以保證精細化檢驗管線碰撞問題的同時，針對管材實際用量加以精準化統計認證，進一步提升建筑給排水管道和整體性施工水平，避免消耗設計與施工人員過多的時間精力，減少一定數量的成本投入。

參考文獻：

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