BIM技術(shù)在建筑給排水設(shè)計中的應(yīng)用

文/謝向東 湖南省輕紡設(shè)計院有限公司 湖南長沙 410000

經(jīng)濟的全面發(fā)展和建設(shè)，促進了建筑排水工程的發(fā)展。其中，建筑給排水的相關(guān)設(shè)計工作為工程設(shè)計的關(guān)鍵工作內(nèi)容，在設(shè)計的過程中，經(jīng)常會使用BIM技術(shù)，盡管取得的設(shè)計效果非常理想，但還存在很多的問題。因此，在將給排水工程實施設(shè)計的工作中，設(shè)計人員要找出其中存在的問題，制定有針對性的解決策略，保障最終的設(shè)計效果。

1、BIM技術(shù)的概述

BIM（Building Information Modeling）為建筑信息技術(shù)，對于該項技術(shù)的應(yīng)用，主要在將構(gòu)建的工程項目、建立的工序以及數(shù)據(jù)、物理性能和化學(xué)性能進行相應(yīng)的結(jié)合，以便形成建筑方面的模型信息。此外，還需要構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，可有效協(xié)調(diào)好物理性以及化學(xué)性能之間的關(guān)系。在建筑給排水工作當中對于該項技術(shù)的應(yīng)用，可存儲與建筑相關(guān)的數(shù)據(jù)和內(nèi)容，建立專業(yè)性強的數(shù)據(jù)庫[1]。在建筑當中，項目在設(shè)計內(nèi)容層面會有很多的聯(lián)系，可有效保障BIM信息實現(xiàn)有效的傳遞和資源共享。這種數(shù)據(jù)可在給排水當中進行建立，并具有很強的意義和價值。在實際施工的過程中，需要應(yīng)用的不同類型數(shù)據(jù)，皆可在BIM數(shù)據(jù)中查詢到，對于數(shù)據(jù)的收集非常方便。此外，還可將施工的整體效率進行提升，BIM當中的數(shù)據(jù)庫能夠借助項目負責人反饋信息，以便將每一項工作進行有機結(jié)合，確保施工能夠有良好的協(xié)調(diào)性。

2、BIM技術(shù)在建筑給排水設(shè)計中的應(yīng)用

以某高層商住樓為建筑實例，應(yīng)用Autodesk Revit MEP 軟件，將二維平面設(shè)計圖紙為藍本，并以此為基礎(chǔ)，針對給排水系統(tǒng)的排水管道實施三維建模，并應(yīng)用這一建筑排水管道系統(tǒng)當中的BIM 模型，對管道的碰撞與交叉問題及用量統(tǒng)計問題進行解決。

2.1 在可視化當中的應(yīng)用

以前建筑師利用紙筆對2D平面設(shè)計圖進行設(shè)計，透過平面、立面、剖面及透視圖來呈現(xiàn)各項設(shè)計施工圖，此方法容易造成設(shè)計人員與工程人員對于設(shè)計與工程信息溝通上的不便與理解錯誤，非常容易發(fā)生沖突[2]。但是，由于科技的進步，隨著計算水平的提升，計算機輔助繪圖已經(jīng)非常普遍，從2D演變至3D，在到現(xiàn)在的BIM。此外，隨著BIM技術(shù)的應(yīng)用越來越成熟，已經(jīng)演化出了4D以及5D等技術(shù)。

在傳統(tǒng)的CAD設(shè)計當中，設(shè)計人員在實施設(shè)計工作之前，要對建筑的平面圖、剖面圖以及立面圖、架構(gòu)梁柱圖進行詳細的設(shè)計，之后在腦海中對項目的三維模型進行構(gòu)建。但是，由于設(shè)計周期的問題，設(shè)計師并不能拿到最完整的結(jié)構(gòu)條件圖，一張張平面很容易將項目信息的完整性進行割裂，導(dǎo)致信息的傳遞到設(shè)備專業(yè)建筑信息出現(xiàn)失真的情況?，F(xiàn)在，應(yīng)用Revit進行設(shè)計，可以確保所見既是所得，有益于設(shè)計人員全面把控系統(tǒng)，并且修改工作也會非常便利，如圖一，圖一為構(gòu)建的消火栓系統(tǒng)，如果應(yīng)用傳統(tǒng)的設(shè)計模式，會以樓層為基準線， 對平面進行劃分，將系統(tǒng)當中的各個聯(lián)系進行了割裂，細小的改動需要結(jié)合大量的圖紙。

2.2 在協(xié)同設(shè)計當中的應(yīng)用

在對給排水進行設(shè)計的過程中，應(yīng)用CAD進行繪圖的相關(guān)工作，并不能將全部的設(shè)計內(nèi)容全部加載出來，設(shè)計當中應(yīng)用的CAD方式為通過應(yīng)用來完成的，但是對圖紙的修改并不能及時進行反映[3]。如果應(yīng)用較大的模塊，并反映出其中細微的信息，可對信息的傳遞進行阻礙。對CAD技術(shù)進行應(yīng)用，可在完成給排水設(shè)計之后，對電氣專業(yè)提用電的負荷。針對BIM技術(shù)的應(yīng)用，可構(gòu)建相應(yīng)的信息模型，并對施工當中的所有信息進行收集，以便對水泵的尺寸和用電量等信息進行讀取。同時，在需要對專業(yè)的信息進行讀取的過程中，可對數(shù)據(jù)直接進行讀取。在修改水泵電量的過程中，可同步更新對負荷的計算。對于BIM模型的應(yīng)用，全部的專業(yè)需要找到模型當中的檢查操作，這樣便將工作的流程進行了簡化，可將建筑給排水的聯(lián)動性進行提高。在對BIM進行使用的過程中，設(shè)計工作會在BIM模型當中實施，如果設(shè)計方有任何的改動會及時在模型中顯示，這樣其他的工作人員便能對其實施討論和研究，將協(xié)同設(shè)計的效率進行提升。

2.3 在參數(shù)化設(shè)計當中的應(yīng)用

針對Revit模型，在建筑模型當中，三維視圖、明細表和二維視圖等通過信息的形式進行表現(xiàn)，如果需要Revit當中的模型參數(shù)進行修改，其模型當中的引擎可對明細表和視圖模型等不同的位置設(shè)計實施相愛的修改，并及時更新修改之后的信息，保障模型在正常的狀態(tài)中運行。例如：在針對給排水專業(yè)實施平面設(shè)計的過程中，要對噴頭和消火栓等實施合理的設(shè)計，但這些設(shè)備的使用數(shù)量會發(fā)生很多的變化，所以要在材料表中對該項問題進行解決，以便設(shè)計的質(zhì)量進行提升。在給排水工程當中，對于參數(shù)化設(shè)計的應(yīng)用，可對BIM與計算機的融合起到良好的幫助作用[4]。如：在對水力進行計算的過程中，需要專門的技術(shù)人員應(yīng)用相應(yīng)的軟件實施計算工作，其中對于BIM技術(shù)的應(yīng)用，可對衛(wèi)生器具以及相關(guān)的設(shè)備信息進行讀取。此外，如果需要對就管道水力特征進行設(shè)定，應(yīng)用BIM模型可自動對管徑設(shè)計實施修改，以便將設(shè)計的效率進行提升。

2.4 在安裝模型當中的設(shè)計應(yīng)用

在給排水的施工當中，由于相關(guān)的施工技術(shù)會比較復(fù)雜，會實施相應(yīng)的線路和管道安裝，而且吊頂區(qū)域的相關(guān)施工工作會更復(fù)雜一些。在以往的設(shè)計當中，如果沒有應(yīng)用有效的設(shè)計，便會造成更嚴重的資源浪費，并延誤了工程的進度。在BIM模型當中，對于模型的安裝設(shè)計，可對給排水工程實施有序的指導(dǎo)。在實際施工的過程中，要在BIM模型當中，將時間維度引入其中，并對安裝進度表進行制定，可通過模型實現(xiàn)預(yù)先項目可視化的效果。針對工程進度表的合理編制，可對整體工程實施良好的把控，對全局實施規(guī)劃，可以對設(shè)計的流程和安裝進行簡化，將設(shè)計的變更率進行降低，將工程的施工效率進行提升。例如：在對衛(wèi)生器具進行安裝的過程中，包括蹲式、坐式馬桶、壁式小便器、洗臉盆、盥洗盆等不同類型的衛(wèi)生器具。在商業(yè)裙房部分的大型衛(wèi)生間中，就有4種衛(wèi)生器具，其中的安裝高度有著很大的差異，它們的區(qū)別主要是安裝高度的差異，蹲式、坐式馬桶需要在在地坪平面上實施安裝，壁式小便器、洗臉盆需要與地面保持一定的距離。所以，在安裝排水管道的時候，需要應(yīng)用排水橫管的安裝以及排水立管的安裝方式。其中，可應(yīng)用三維仿真模型對其進行構(gòu)建，在排水管道安裝的相關(guān)工作完成之后，這時的三維仿真模型便已經(jīng)構(gòu)建完成，將其傳輸?shù)浇Y(jié)構(gòu)模型中，并視覺渲染組成構(gòu)件附加材質(zhì)以及三維仿真模型，可從各個角度觀察模型。

2.5 在管道綜合當中的設(shè)計應(yīng)用

對于BIM模型的應(yīng)用，可有效對排水工作人員實施幫助，在對管道進行綜合之后，可將凈空的高度進行充分的反映，以便可以使其更好的滿足實際建筑需求。所以，針對BIM模式的應(yīng)用，利用直觀的三維系統(tǒng)，可將管道空間當中的情況充分的體現(xiàn)出來。設(shè)計師在設(shè)計的過程中，不但可以在繪圖的過程中對生物模型碰撞進行觀察，還能在繪圖的后期，應(yīng)用相關(guān)的軟件對碰撞進行檢測。其中，對于BIM模型的應(yīng)用，可充分對檢測到其中的設(shè)計問題，并將其的反饋給工程師，以便對其實施相應(yīng)的調(diào)整和修改。

2.6 在管道綜合當中的參數(shù)化設(shè)計

從Revit模型的角度出發(fā)，三維視圖、明細表以及二維圖等都與建筑模型當中與信息相關(guān)的方式有較大的關(guān)系。對于Revit模型參數(shù)的應(yīng)用，模型當中的引擎可針對明細表、平面和模型視圖等各種位置實施設(shè)計，并合理對其實施修改。此外，還要將修改的信息及時進行更新，確保模型能夠?qū)崿F(xiàn)最理想的運行狀態(tài)。如果針對排水實施平面方面的相關(guān)設(shè)計和布置工作，要規(guī)范消火栓和噴頭。建筑給排水工程在對參數(shù)進行設(shè)計時，對于BIM技術(shù)的應(yīng)用，要將計算機當中的內(nèi)容和互聯(lián)網(wǎng)當中的內(nèi)容進行引進，實現(xiàn)輔助的作用。

結(jié)語：

總之，對于BIM技術(shù)的應(yīng)用，要將信息化作為基礎(chǔ)，構(gòu)建相應(yīng)的三維模型，使設(shè)計人員能夠?qū)椖繉嵤┱w的把控，提升設(shè)計的精確性。其中，在可視化當中的應(yīng)用、在協(xié)同設(shè)計當中的應(yīng)用、在參數(shù)化設(shè)計當中的應(yīng)用、在安裝模型當中的設(shè)計應(yīng)用起到了良好的效果。此外， 對于該項技術(shù)的應(yīng)用，還可應(yīng)用在施工和運行階段，其發(fā)展的前景和空間非常廣闊。