建筑給排水設(shè)計中BIM技術(shù)應(yīng)用研究

文/王堯 深圳華森建筑與工程設(shè)計顧問有限公司南京分公司 江蘇南京 210000

建筑給排水設(shè)計中BIM技術(shù)應(yīng)用研究

文/王堯 深圳華森建筑與工程設(shè)計顧問有限公司南京分公司 江蘇南京 210000

本文同時從參數(shù)化設(shè)計、協(xié)同設(shè)計以及可視化設(shè)計等方面分析了BIM技術(shù)目前于國內(nèi)給排水設(shè)計及建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景，以期提高給排水系統(tǒng)的設(shè)計質(zhì)量，令BIM技術(shù)得到更為廣泛的應(yīng)用。

BIM；Revit；三維設(shè)計；協(xié)同設(shè)計

隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢的變化，建筑設(shè)計行業(yè)近年面臨著嚴(yán)峻局面。建筑給排水設(shè)計作為行業(yè)中重要的工作環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)設(shè)計模式已然顯示出了圖紙精細(xì)程度不高，施工圖紙與現(xiàn)場實際情況難以匹配等問題。如何提高設(shè)計效率，提升設(shè)計品質(zhì)，細(xì)化設(shè)計成果，成為了每一位從業(yè)人員必須要面對的問題。對此，筆者認(rèn)為建筑信息模型（BIM）技術(shù)的應(yīng)用推廣有助于解決問題，使建筑給排水設(shè)計的成果得到優(yōu)化。

1、BIM技術(shù)簡述

美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)對BIM的定義是利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行建設(shè)項目設(shè)計、施工、運(yùn)營的過程，其結(jié)果是一個信息豐富的BIM模型。BIM覆蓋了建筑設(shè)計、施工、運(yùn)營全生命周期。對于建筑項目的不同參與方，BIM擁有不同的內(nèi)涵。

對于設(shè)計人員來說，在設(shè)計過程中借助BIM模型完成信息的傳送以及分享，不但能夠提升設(shè)計效率，為各專業(yè)提供相關(guān)信息與數(shù)據(jù)，更能為日后甲方、施工方進(jìn)行工程量統(tǒng)計、工期制定、項目成本核算等工作提供有效便利的手段。使得項目的推進(jìn)能夠高效，流程的進(jìn)行。

2、BIM技術(shù)與給排水工程當(dāng)中的實際運(yùn)用

2.1協(xié)同設(shè)計

傳統(tǒng)的CAD平臺繪制的圖紙是由一些基本線條、幾何圖形構(gòu)成的。除圖層，顏色，線型，線寬等基本屬性外，我們無法賦予更多的信息。這就要求我們在協(xié)同中不但要提供圖紙，還需將本專業(yè)內(nèi)涉及其他專業(yè)領(lǐng)域的資料——如荷載值、用電負(fù)荷量等——提供給相應(yīng)的設(shè)計人員，同時接收其他專業(yè)提資。在基于CAD的協(xié)同設(shè)計平臺內(nèi)各專業(yè)互相引用參照圖紙的工作模式下，一旦某專業(yè)發(fā)生更改，信息傳遞易受阻礙的弊端便會顯現(xiàn)。

而在BIM軟件的功能支持下，圖元屬性得到了極大的增強(qiáng)。以revit為例，給排水專業(yè)的管道及設(shè)備不再是基本圖元，而是集合了管道類型、系統(tǒng)分類、材質(zhì)、內(nèi)外徑、連接方式、安裝高度、流量及坡度，尺寸、重量及用電負(fù)荷，甚至供應(yīng)商信息、成本等各種屬性的集合體（圖1）。

圖1

在圖元信息完備的基礎(chǔ)上，以建筑模型為核心，形成多專業(yè)的協(xié)同設(shè)計模型，設(shè)計人員可以隨時讀取各專業(yè)圖元參數(shù)，隨時發(fā)現(xiàn)修改，大大了簡化工作模式，提高工作效率。

2.2可視化設(shè)計及管線綜合

CAD是目前應(yīng)用普遍的設(shè)計軟件，三維空間表達(dá)能力弱。通過該軟件繪制二維圖紙之后，仍需在二維基礎(chǔ)上構(gòu)建軸測、剖面等視圖，各種管線空間關(guān)系表現(xiàn)不夠直觀。一旦工期緊張，系統(tǒng)復(fù)雜，專業(yè)配合繁瑣，則圖紙出現(xiàn)錯誤疏漏，圖面復(fù)雜混亂問題便會涌現(xiàn)。筆者參與的某綜合體建設(shè)的過程中，BIM介入前，僅一處消火栓、噴淋、風(fēng)管橋架關(guān)系復(fù)雜的區(qū)域，便花費(fèi)了近一個月時間反復(fù)拆除安裝。

采用BIM軟件設(shè)計能保證信息傳遞在工作過程中的完整性實時性。以Revit為例，平面視圖的任一管道系統(tǒng)，都可以通過剖切、三維工具生成剖面或三維圖，位置角度都可以隨意指定，而這只是BIM工具信息實時傳遞應(yīng)用中的基礎(chǔ)功能。

BIM軟件具有CAD不能比擬直觀性。從全局觀察到局部細(xì)節(jié)，從給排水專業(yè)的內(nèi)部檢查到各專業(yè)間的管線綜合，BIM軟件能全部勝任（圖2），設(shè)計人員基于BIM模型修改簡便，操作便捷，出圖的精度高，減少錯誤及疏漏。前文筆者所述的綜合體建設(shè)中， BIM介入后，避免了絕大部分的返工，加快了工程進(jìn)度，更節(jié)省了大量的資金投入。

圖2

2.3施工進(jìn)度模擬

實際施工中，給排水工程工序復(fù)雜，在各專業(yè)交叉關(guān)系復(fù)雜的情況下表現(xiàn)的尤為明顯。傳統(tǒng)設(shè)計工作中，圖紙的精確度不高、部分細(xì)節(jié)問題難以設(shè)置。一旦設(shè)計存在問題，將會導(dǎo)致大量人力、時間及金錢的浪費(fèi)。在BIM模型中添加時間緯度， 建立4D模型，可于施工前發(fā)現(xiàn)時間、空間上的施工沖突問題，提早變更，合理安排工序，減少施工錯誤；于施工過程中將進(jìn)度模擬與實際施工數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以進(jìn)行項目管控作業(yè)，借此對工程整體施工進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃；以達(dá)到提升給排水工程施工效率的目的。

2.4材料統(tǒng)計

以往基于CAD圖紙的基礎(chǔ)上的算量，需要設(shè)計人員對圖紙進(jìn)行測算。因軟件自身客觀條件限制，統(tǒng)計數(shù)量容易偏差，而建筑給排水工程及其它專業(yè)的材料需要統(tǒng)一規(guī)劃購買，安排入場時間等，由此可能導(dǎo)致材料的浪費(fèi)，施工效率的低下和圖紙的變更。

基于BIM模型的算量統(tǒng)計，因為BIM模型本身的精確性，同時所有專業(yè)的大量數(shù)據(jù)全部儲存于模型當(dāng)中，在此基礎(chǔ)上統(tǒng)計出來的材料清單具有數(shù)量準(zhǔn)確的特點(diǎn)，有助于工程預(yù)算工作的完成。

結(jié)語：

設(shè)計人員上世紀(jì)拋棄了手工繪制的方式，轉(zhuǎn)而采用計算機(jī)進(jìn)行設(shè)計，極大提升了工作效率，降低了工作難度。在新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，計算機(jī)機(jī)能愈發(fā)強(qiáng)大的今天，二維平臺已不再適合時代的需要。BIM技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢和強(qiáng)大的功能在建筑領(lǐng)域中不斷擴(kuò)展著應(yīng)用范圍，并受到了國家政策支持，前景良好。作為設(shè)計人員，應(yīng)不斷提升自身的專業(yè)技術(shù)水平和軟件應(yīng)用能力，促進(jìn)我國建筑行業(yè)設(shè)計水平的提升。

[1]顧海玲,歸談純.BIM技術(shù)在上海中心大廈建筑給排水設(shè)計中的應(yīng)用[J].給水排水,2012,11:92-97.

[2]劉忠生.BIM技術(shù)在烏海A8商業(yè)樓給排水設(shè)計中的應(yīng)用[J].給水排水,2015,02:72-76.