建筑工程給排水設計中BIM的應用

蘭朝輝

湖南中大設計院有限公司，湖南長沙 410000

現(xiàn)階段，各地區(qū)均在積極的推廣應用BIM技術。應用BIM技術，通過構建建筑信息模型，進行模擬施工分析，能夠實現(xiàn)建筑設計和官網(wǎng)檢測等目標。在給排水設計中，BIM技術的應用，發(fā)揮了積極的作用，現(xiàn)結合工程案例，進行技術應用分析。

1 建筑工程BIM技術應用現(xiàn)狀

為推廣BIM技術的應用，各地區(qū)提出技術應用發(fā)展規(guī)劃，來加快技術推廣。為進一步加大BIM技術對建筑業(yè)信息化建設的關鍵性技術支撐作用、提升建設行業(yè)的核心競爭力、加快推動信息化與新型城鎮(zhèn)化發(fā)展深度融合，湖南省制定了《湖南省城鄉(xiāng)建設領域BIM技術應用“十三五”發(fā)展規(guī)劃》，在規(guī)劃中提出截止到2020年底，工程建設項目全面應用BIM技術。

2 BIM技術在建筑給排水設計優(yōu)勢

2.1 參數(shù)化設計

以往，建筑給排水設計人員開展建筑設計，進行水力計算時，主要是使用Excrl，或者相關軟件，難以確保計算的科學合理性。而應用BIM技術，可直接獲得設備數(shù)據(jù)信息和器具信息等，當需要修改參數(shù)時，相關參數(shù)能夠自動更改。在設計時，只需要設定相關參數(shù)即可，比如管道摩擦阻力，能夠實現(xiàn)管徑自動修改。

2.2 模擬管線安裝

給排水設計方案主要用于施工指導，若設計不合理，出現(xiàn)交叉施工情況，不僅會延誤工期，還會影響給排水系統(tǒng)建設的質量。應用BIM技術，將時間維度，引進3D設計，通過制定4D管網(wǎng)安裝進度表，能夠實現(xiàn)施工模擬，預先可視施工，以便于合理的安排安裝，促使各專業(yè)相互協(xié)調，簡化施工設計，優(yōu)化安裝程序，減少建設資源浪費，提高施工效率。除此之外，通過施工模擬，進行碰撞分析，能夠及時發(fā)現(xiàn)設計問題，進行設計優(yōu)化調整，減少設計變更。

2.3 協(xié)同設計

應用BIM模型，能夠匯總信息，包括水泵電量和尺寸等，即便是跨域性專業(yè)，同樣可以直接讀取數(shù)據(jù)信息。若需要改變水泵電量，能夠實現(xiàn)負荷計算實時更新。將各專業(yè)，集中在BIM3D模型中，進行協(xié)同設計，能夠簡化設計，增強設計的聯(lián)動性和協(xié)同性。應用BIM軟件，協(xié)同設計的某個專業(yè)需要修改設計，設計人員均能夠明晰修改情況，進行相應的調整，提升協(xié)同設計的工作效率[1]。

3 BIM技術在建筑給排水設計中的應用分析

以某建筑工程衛(wèi)生間給水管道設計為例，總計3層，層高為3m，墻體厚度是240mm。給水管道使用的是鍍鋅鋼管，使用螺紋鏈接。給水管道和墻體的中心距離在200m左右；衛(wèi)生器具為明裝，按照《全國統(tǒng)一安裝工程預算定額》中指定的標準圖要求，進行給水管道工程量計算時，計算到和大便器等的連接位置。此工程設計，應用BIM技術，現(xiàn)對此技術的具體應用，做以下論述：

3.1 模擬衛(wèi)浴裝置放置

采取BIM技術，進行3D設計，同傳統(tǒng)設計方法不同。基于BIM技術，制定設計方案和圖紙繪制，跳過了常規(guī)線條，以“族”為要素，開展圖紙繪制。建筑內(nèi)部的衛(wèi)生間給水管道系統(tǒng)設計中，所用到的族元素包括門和墻體等。通過明確所需要的“族”元素后，構建建筑模型。在立體3D空間內(nèi)，進行衛(wèi)浴裝置擺放模擬分析，能夠優(yōu)化衛(wèi)浴裝置擺放設計方案，如圖1所示，為業(yè)主提供更為優(yōu)質的服務[2]。

圖1 衛(wèi)浴裝置3D設計圖

3.2 創(chuàng)建給水系統(tǒng)

利用Revit模型，利用項目瀏覽器，來選擇給水系統(tǒng)內(nèi)的全部衛(wèi)浴裝置。此建筑工程衛(wèi)生間部分給水管道設計中，選擇坐便器和洗臉盆，在軟件系統(tǒng)中，選擇“創(chuàng)建給水系統(tǒng)”，實現(xiàn)所選裝置和同給水系統(tǒng)中其他的衛(wèi)生器具，構建邏輯連接關系。

3.3 管道局部

利用設計模型中的各類功能模塊，包括給水系統(tǒng)、模塊下屬等，自動生成管道局部方案。設計人員對多個布局方案，進行檢查分析，若不滿意設計方案，則可以利用相關功能，進行項目修改。從系統(tǒng)中，點選“生成布局”，進行修改后，選擇“完成”保存修改。利用此技術，能夠將建筑工程給水系統(tǒng)設計布局，轉變成為剛性管道；將自邏輯聯(lián)系，轉變成為物理關系。

3.4 增設衛(wèi)生器具與管道

利用BIM技術，開展給水系統(tǒng)設計時，若想增設衛(wèi)生器具和管道。可采取以下方法：（1）編輯系統(tǒng)。將需要設置的衛(wèi)生器具，添加到模型的給水系統(tǒng)中，創(chuàng)建邏輯連接，自動生成器具布局。此方法適用于需要增設的衛(wèi)生器具較多時。（2）打開衛(wèi)生器具鏈接，繪制管道，連接到管件接口。當管道轉折多時，采用此方法，能夠優(yōu)化設計。但需要注意的是，若排水管道有坡度，在進行管道繪制，會有較大的難度。

3.5 管道碰撞分析

利用BIM技術，開展建筑工程給排水設計，能夠簡化設計流程，直觀地將管道情況呈現(xiàn)出來，比如凈空高度，能夠滿足給排水系統(tǒng)設計工作需求。在設計的過程中，設計人員利用3D圖紙，能夠明確設計問題和管線之間的矛盾沖突。在完成設計后，可以進行管線碰撞分析，發(fā)現(xiàn)矛盾沖突，進行設計問題查找和分析，做好設計優(yōu)化和調整。

3.6 應用效果

從工程實際案例的應用來說，BIM技術在建筑工程給排水設計中應用，能夠發(fā)現(xiàn)或者預判斷二維圖紙上難以發(fā)現(xiàn)的問題，及時發(fā)現(xiàn)問題并且解決問題。利用可視化模型，能夠縮短設計問題解決的流程，強化參與設計主體之間的信息交互，提高協(xié)同設計效率[3]。

4 結語

綜上，應用BIM技術，進行建筑工程給排水設計，能夠彌補傳統(tǒng)二維設計的弊端與不足。利用BIM設計平臺，能夠實現(xiàn)給排水專業(yè)和其他專業(yè)的協(xié)同設計，優(yōu)化建筑工程設計方案，發(fā)揮著積極的作用。

[1] 廖志勇.建筑給排水設計中BIM技術的應用解析[J].建筑知識，2017，37（10）：53-54.

[2] 呂金富，王天竹，康凱，等.試論建筑給排水設計中的節(jié)能減排[J].農(nóng)業(yè)與技術，2016，36（8）：38，62.

[3] 肖雨露，楊河.試論建筑給排水設計中的節(jié)能減排[J].科技創(chuàng)新與應用，2013（18）：145.