建筑給排水工程設計中BIM的應用探索

吳志剛

摘要：隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑業(yè)與技術(shù)的結(jié)合變得越來越廣泛和明顯，這一業(yè)也得到了更加穩(wěn)定的發(fā)展。給排水工程在建筑工程有著重要的地位，它的設計質(zhì)量將直接影響建筑物的整體結(jié)構(gòu)水平，將BIM技術(shù)有效應用在給排水設計中，可以很好地提高此項工程的效率和質(zhì)量。本文就簡要分析了這一問題。

關(guān)鍵詞：建筑給排水；工程設計；BIM技術(shù)

BIM技術(shù)即建筑信息模型它是建筑項目階段的基本要素，在BIM技術(shù)的支持下，無論是對基本框架還是具體的施工過程都是非常有力的幫助，建立建筑工程信息模型除了可以為建筑工程設計和施工提供準確的數(shù)據(jù)，還能夠清楚地了解到建筑中一些構(gòu)建的特征明晰所涉及的因素間存在的關(guān)聯(lián)，避免它們之間相互影響最終保證建筑給排水工程的質(zhì)量。

一、具體應用

（一）協(xié)同設計

對于排水工程來說，在設計階段要在施工、設備等各個方面實現(xiàn)協(xié)同作用，各單位要及時就工作狀況和工作方法進行溝通。實現(xiàn)信息的共享，提高工作效率。此外，應充分應用數(shù)據(jù)關(guān)系以實現(xiàn)數(shù)據(jù)協(xié)作。在相關(guān)人員建立新的環(huán)境保護部項目之前，有必要在文件中包括模型鏈接并針對具體的建筑立面、網(wǎng)格和衛(wèi)生設備，形成完整的平面工作圖，但是僅僅添加建筑模型是不夠的。由于許多人一起工作完成了項目，因此在計劃工作期間很容易出現(xiàn)內(nèi)部沖突，并且由于錯誤而移除了必要的管道。因此為了防止這種問題的發(fā)生，相關(guān)技術(shù)人員可以建立工作集將每個子系統(tǒng)集成到平面圖中，直觀地顯示系統(tǒng)內(nèi)部的沖突和矛盾從而從宏觀角度，從點到點改變計劃實現(xiàn)給排水設計的協(xié)同發(fā)展。

（二）參數(shù)化設計

對于通用模型來說，與二維視圖相比，在繪圖上的所有信息以及三維視圖等通常遵循一致的模型數(shù)據(jù)庫。例如，在設計供水和排水工程的過程中很容易改變布局[1]。因此在面對建筑材料清單時，要及時做出調(diào)整保證設計工作的效率，具體考慮參數(shù)化可從兩個方面進行，第一是在建筑信息模型中所涉及的表達策略非常相近，第二可以在具體的模型中引入輔助計算。例如在過去，建筑和供應和排水人員在進行水力計算時使用excel表格和其他軟件給出公式編輯，還需要制作一個有助于管道工程的計算表格，然而若應用BIM技術(shù)就可以通過建筑信息模型充分研究各種設備和衛(wèi)生設備的數(shù)據(jù)再具體設置設備的特征參數(shù)。

（三）安全模型設計

由于給排水技術(shù)結(jié)構(gòu)復雜施工環(huán)境同樣不是單一的，由于各種因素的干擾天花板區(qū)域的建設也更加困難，但是若能使用BIM技術(shù)來進行安全模型設計，對于實際工作的開展來說無疑是提供了極大的助力。然后可以指導給排水工程的具體安裝工作，安全模型的優(yōu)點將會完全體現(xiàn)出來。此外相關(guān)人員還可以制定系統(tǒng)，全面的工作進度表，從而實現(xiàn)給排水工程的總體設計。

（四）管線綜合設計

在傳統(tǒng)的給排水設計中，每個專業(yè)人員在完成自己的管道圖紙設計后，有必要進行圖紙和圖紙的對比以及核查，以防止不同的專業(yè)在領(lǐng)域和條件上的不同而導致的設計差異。還有設計者不及時更新信息會導致設計周期變長。在BIM技術(shù)中，是通過Revit完成繪圖工作。然后通過漫游等手段發(fā)現(xiàn)設計方案的不合理性，還要做好標記工作，對管道碰撞問題進行調(diào)整為了恢復回避管道的原始狀態(tài)，原語和ID是一一對應的，所以如果有必要就可以對原始ID進行分析，發(fā)現(xiàn)其中不合理的方面，然后就可以返回Revit對其進行修改，總之就是要確保設計各部分的標準化和合理性[2]。此外，地下室還配備了暖風管道、電纜橋架和給排水管道，但它只是每個行業(yè)的高標準對于管道碰撞問題無法完全避免。通過Nacis work技術(shù)中的碰撞檢測技術(shù)，可以檢測到管道中的碰撞，供水和排水等專業(yè)碰撞檢測，包括水和電器、水和熱、水和結(jié)構(gòu)等，使用Nacis work技術(shù)進行碰撞檢測，檢查碰撞原語使用原始ID返回Revit以修改原始模型。

（五）仿真設計

此項設計方法的目的是為給排水設計在實際施工時提供一些指導，在給排水工程施工過程中，由于管道數(shù)量過多而且比較復雜這樣的背景將會導致建筑天花板區(qū)域更加復雜，這樣的設計會消耗更多的建筑設計資源并延長整個施工的時間。如果能夠在BIM技術(shù)的應用中引入時間維度，即在2D工程設計的情況下設置合理且有效的思考時間表。當安裝施工進度合理時可以準確分析和評估安裝工程是否具有一定的合理性和協(xié)調(diào)性，進一步簡化工程安裝過程減少建筑資源消耗提高施工效率降低設計變更率。

二、BIM發(fā)展趨勢

（一）全生命周期

建筑信息模型是一種新的數(shù)據(jù)信息管理方法，包括可行性研究、設計、招標、施工、租賃和銷售操作、拆遷和施工等各個階段的所有數(shù)據(jù)。在使用模型時允許建筑物整個生命周期任何階段的工作人員獲得準確完整的數(shù)據(jù)，這項技術(shù)打破了傳統(tǒng)觀念，不再需要重建模型要做的只是添加新信息改變分散和分布式建筑工程的狀態(tài)[3]。該技術(shù)深入融入建筑整個生命周期的概念從而實現(xiàn)建筑整個過程的有效整合。

（二）管道工業(yè)化

隨著管道安裝工程量的大幅增加，傳統(tǒng)的管道安裝方式發(fā)生了變化，現(xiàn)在多采用先進的工廠預制方法，有效地提高了勞動生產(chǎn)率，縮短了施工時間，降低了總成本，減少了環(huán)境污染。這將成為一種趨勢。管道工廠化預制具體是指“完成工廠（車間）一個或多個管段的組裝和焊接，形成整體工藝”。BIM技術(shù)為管道的工業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)支持。在設計階段已經(jīng)提出了準確的BIM給水和排水模型。

（三）BIM與物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)的存在可以在建筑物中提供每個管道、連接器、設備和其他獨特標簽，依靠底層傳感器網(wǎng)絡來監(jiān)控它。更好地對建筑空間還有其中的設備開展管理工作，但一個不足之處是對于物體的屬性信息難以進行詳盡的記錄[4]。而BIM技術(shù)的存在就可以填補這一空白，BIM和物聯(lián)網(wǎng)的集成應用本質(zhì)上是信息在整個建設過程中的整合。上層信息的集成，交互，顯示和管理依賴于BIM技術(shù)實現(xiàn)虛擬信息管理與物理環(huán)境硬件之間的有機集成。

三、結(jié)束語

BIM是一種先進的3D建筑信息模型，有助于提高供水和排水項目的設計質(zhì)量和效率。雖然目前BIM在工程設計，實踐和問題分析以及社會和技術(shù)的快速發(fā)展過程中存在一定的問題，BIM技術(shù)將得到極大的推動應用范圍將更加廣泛從而加強了建設項目的設計。

參考文獻：

[1]張勇.BIM技術(shù)在給水排水工程設計中的應用[J].住宅與房地產(chǎn)，2016（35）：104.

[2]李進.建筑給排水設計中BIM技術(shù)的應用探討[J].江西建材，2016（11）：46-46.

[3]朱文舉.BIM在建筑給排水工程設計中的應用價值[J].四川水泥，2015（10）.

[4]陳旭，鄧大鵬，祖力朝.基于BIM在建筑給排水專業(yè)設計中應用的研究[J].河北建筑工程學院學報，2017（4）：99-103.

（作者單位：廣州寶賢華瀚建筑工程設計有限公司南昌分公司）