BIM在建筑給排水工程中的應用探討

文/馬小強 山東航泰市政園林工程有限公司 山東東營 257000

1、BIM在給排水工程設計中的意義

首先是實現了數字化，在新的控制平臺中，BIM模式加快了建筑物的改革趨勢，且增加了相關的智能發展平臺，建立了更為完善的網絡化系統，可以更為全面的利用建筑數據監控平臺。同時，智能分析可以取代以往的人工操作，對工程事項進行深入研究，深入挖掘相關的數據信息，為建筑監控單位提供更多的數據借鑒信息。其次是實現了一體化，與傳統的建筑模型有所不同，BIM模型具備多重意義，它可以在網絡化的控制體系中更好的應用數字儀器，為建筑給排水工程提供了更多的平臺機構，進而更好的控制工程流程。同時，在BIM模型調度模式中，它還可以對數據實現遠程操作，增強了模型的可控制性，也確保給排水工程實現了一體化操作。最后是實現了系統化，建筑給排水工程未來的改造趨勢便是BIM模式，受混凝土特殊結構的影響，建筑對結構布局具備更為標準的要求，而BIM可以設定復雜的管線空間，增強了建筑的結構特性，且可以實現建筑給排水工程的系統性施工。

2、BIM技術在建筑給排水工程設計中的應用

2.1 各項參數的自動計算

利用BIM技術實現對于建筑給排水工程的模擬，其模型中包括了工程設計的二維視圖、三維視圖、明細表、數據表和圖紙等內容，依據類似建筑工程應用經驗，以信息的形式進行存儲與保存。后期需要對模型參數進行修改時，需要將引擎協調至不同的位置上，例如對于建筑平面的設計、剖面設計和圖紙設計等；且修改人員應當結合不同的工程條件，進行參數的合理修改與補充完善，并注意在修改后，對數據庫中的所有數據進行改變與更新。

2.2 材料安排

一般來說，在使用建筑給排水材料前，需要對材料進行合理地安排。首先，通過利用CAD圖紙進行工程測量，以確定給排水材料的用量，但這種確定材料的方式具有效率低、材料浪費較大等問題。同時，若對圖紙進行修改，很容易打亂整個設計的程序。而BIM技術的應用，通過它本身自帶的數據庫，可以將大量的數據存儲在數據庫，這樣大大方便人們迅速、準確地掌握好材料名單和數量，為工程的預算工作的開展做準備。

2.3 協同設計

采用CAD軟件進行給排水繪圖時，難以全部加載到復雜的附加內容，且在設計工作完成以后，還需要考慮到結構荷載和電氣的用電負荷。但是在BIM的設計模式當中，將會對全部的信息（如水泵的尺寸、用電量等）進行匯總。此外，還能夠在同一模型下對全部的專業進行操作，這樣既可以簡化給排水設計模式，又能夠強化協同的聯動性和有效性。

2.4 模擬安裝

建筑的給水排水工程通常有很多管線設計，因而較為復雜，如果能夠在設計中采用BIM技術，即可利用三維設計的時間維度進行工程設計，在其設計中，對思維安裝進度表有更加完善的設計，這不僅合理地運用了時間，也提高了工程的質量與效率，合理地安排了安裝的進程，使工程安裝步驟變得更加的簡單化，減少了實驗的次數，一定程度上也提升了工作效率。

2.5 管道綜合設計

使用BIM模式進行給排水管道設計，可直接反映出管道的凈空高度。通過三維模式直接展現管道系統，使得設計師能夠迅速掌握好管道區域的真實空間。例如，設計師可以在模型中直接觀察到管道是否存在沖突碰撞現象，在繪圖制作完成以后，還可以采用碰撞檢測的功能進行軟碰撞和硬碰撞檢測。

3、以某小型別墅住宅的設計為例

某位酒店式公寓建筑面積為146690m2，每層高為4.0m，包括地下層共計29層。在該建筑工程的設計中，應用了BIM技術來進行結構的設計。BIM技術的應用實現了在一個數據庫的基礎上直接呈現出每個明細表、圖紙、視圖。

3.1 建筑給水系統設計

3.1.1 給水方式選擇

該地市政管網所提供的水頭，難以滿足該建筑內部的用水需求，因而需要考慮進行二次加壓。針對建筑室內的給水系統，擬采用分區減壓的給水方式，水頭可到達的住宅樓層，則由市政管網進行直接供給；對于不能到達的，則由小區的生活水加壓泵房進行供給。

3.1.2 給水系統的組成

建筑的給水系統組成部分包括：引入管、水表節點、給水管道、給水附件、地下貯水池、水泵等。基于BIM技術進行給水管道的精細化布置與安裝，例如室內生活給水立管與橫干管，都采用了鋼塑復合管，并用絲扣或卡箍進行連接；管材的壓力等級是1.6MPa。戶內給水支管則采用的是PPR塑料管，熱水管采用優質PB管，冷水管公稱壓力等級是1.0MPa。

3.2 建筑排水系統設計

3.2.1 分流系統

采用雨、污分流的系統設計，其構造內的無存水彎衛生器具和生活污水管道連接，需要在排水口以下設置存水彎，設計其水封的高度達到50mm及以上。

3.2.2 雙管系統

對于建筑的衛生間排水系統，擬設計為雙立管；廚房的排水則設計為單立管排水系統。伸頂通氣部分為鑄鐵管，根據防雷要求設置防雷裝置。居住小區生活排水系統最高日排水量是其相應的生活給水系統的85～90%。居住小區生活排水系統小時變化系數與其相應的生活給水小時變化系數相同。

3.3 技術優勢的總結

①憑借參數化的變更管理，提高協調一致：當對同一個工程進行處理的時候，一定會變更建筑的結構，而采用AutodeskRevit-Structure這一平臺工具中的參數化變更功能能夠將變更反饋給其它工程的視圖中，包括平面、截面、圖紙、模型視圖等等，進而實現了參數化的變更管理，也為設計、文檔的一致性提供了技術支持；②加強各個專業之間的溝通交流，提高設計工作的效率：該技術的應用改變了繪圖、工程師的作業方式，大大降低了建模、繪圖的重復工作，與此同時，還可以減小手工操作產生的誤差，提高了設計的精確度和深度，并大大縮短繪圖所需的時間；③能夠根據模擬工程師的思維，進行智能化的設計，具有降低成本、增加效率、優化系統等優勢。

結語：

作為一種全新的三維設計應用，BIM技術在建筑給排水工程中發揮著十分重要的作用，但任何建模在應用初期均會遇到一定問題，BIM技術也不例外，為此企業應在進一步完善的基礎上，繼續廣泛使用，力求將BIM作為給排水工程中的主要使用技術，從而使我國建筑的給排水工程更加趨于完善。