BIM技術(shù)在建筑給水排水工程設(shè)計中的應(yīng)用

付彩韋

【摘 ?要】近年來，我國經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，同時也推動了建筑行業(yè)的進(jìn)程。建筑給排水設(shè)計在建筑設(shè)計工程中有著十分重要的地位。文章主要是對BIM技術(shù)進(jìn)行了分析，同時講解了其在建筑給排水工程設(shè)計中的實(shí)際應(yīng)用，望能為有關(guān)人員提供到一定的參考。

【關(guān)鍵詞】BIM;給排水工程;管線綜合設(shè)計

引言

給水排水設(shè)計的質(zhì)量會直接影響到整個建筑工程的質(zhì)量。為此有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)到對給水排水工程的控制，尤其是在設(shè)計的過程中應(yīng)當(dāng)選擇先進(jìn)的設(shè)計軟件進(jìn)行設(shè)計，才能有效確保到給水排水工程的順利施工。

1.BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)是一種新型的設(shè)計及管理方法的應(yīng)用，可將所有涉及的專業(yè)的信息放在一個工作平臺，各專業(yè)可根據(jù)需要調(diào)取需要的信息，并可根據(jù)需要進(jìn)行必要的調(diào)整更新。設(shè)計人員使用BIM軟件完成相關(guān)設(shè)計工作便能產(chǎn)生新的工作數(shù)據(jù)，并及時反饋入BIM模型中，實(shí)時更新。該模型的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了不用專業(yè)進(jìn)行信息的實(shí)時共享交流，便于各部門合作協(xié)作，縮短了整體工作周期，便于整個項(xiàng)目更加高效的開展。具體流程為各專業(yè)先根據(jù)二維圖紙進(jìn)行BIM建模，利用檢測功能對各專業(yè)模型的一致性進(jìn)行檢查，查看圖紙是否有誤，若存在錯誤就返回CAD圖紙，再查看模型是否存在錯誤，若存在錯誤也返回CAD圖紙進(jìn)行修改。當(dāng)圖紙及模型均不存在錯誤時，BIM軟件建模成功。建筑給排水包括建筑項(xiàng)中的給水、排水及消防工程。主要負(fù)責(zé)將水引入建筑內(nèi)，并將污水、廢水排出。整個系統(tǒng)可分為壓力系統(tǒng)和重力系統(tǒng)，其中重力系統(tǒng)需要足夠的高差，且管道需要設(shè)置為一定坡度才能保證水流出現(xiàn)堵塞。為保證管道的坡度要求，且保證安裝及檢修的順利進(jìn)行，需給排水專業(yè)預(yù)留一定的空間。利用BIM軟件進(jìn)行給排水管道設(shè)計時，除繪制管道，還需繪制閥門、法蘭等一系列管道連接件。

2.BIM技術(shù)應(yīng)用

2.1安裝仿真設(shè)計

指導(dǎo)施工是安裝仿真設(shè)計最重要的目的。各種管線錯綜復(fù)雜導(dǎo)致建筑給排水系統(tǒng)施工時吊頂區(qū)域非常混亂。這不僅會增加設(shè)計時間，也造成了設(shè)計資源的浪費(fèi)。若此時在BIM技術(shù)中引入時間維度，即開發(fā)出更合適的四維安裝時間表，使設(shè)計程序及安裝簡單化，減少設(shè)計變更，提高工作效率，盡量節(jié)約資源，減少浪費(fèi)。

2.2可視化設(shè)計

建筑給排水設(shè)計是以獨(dú)立系統(tǒng)為基礎(chǔ)。這些系統(tǒng)會存在于部分樓層中，若修改系統(tǒng)中的部分，可能會對多個樓層產(chǎn)生直接的影響。傳統(tǒng)的設(shè)計時，不同樓層都有自己的排水系統(tǒng)，修改小的鏈接需要改全部排水設(shè)計模塊，而以系統(tǒng)為基礎(chǔ)的BIM技術(shù)可相對方便得修改圖紙，并保證設(shè)計的準(zhǔn)確性。且傳統(tǒng)的CAD圖紙是分為平面、剖面及立面3種形式表達(dá)設(shè)計成果，是專業(yè)設(shè)計人員根據(jù)自身的立體感想象設(shè)計成果的三維信息，這就導(dǎo)致信息傳遞可能因?yàn)樵O(shè)計成果太過復(fù)雜而產(chǎn)生錯誤，失去信息的真實(shí)性。而BIM技術(shù)能直觀的表現(xiàn)設(shè)計成果，確保信息傳遞的準(zhǔn)確及完整性，降低資源浪費(fèi)，提高工作效率。

2.3材料表的統(tǒng)計設(shè)計

BIM軟件出現(xiàn)之前，建筑給排水設(shè)計人利用CAD軟件統(tǒng)計給排水材料工程量，經(jīng)常出現(xiàn)錯誤，且耗時較大。若出現(xiàn)變更較多，材料工程量需要重新統(tǒng)計時，又要重復(fù)工作。而BIM軟件擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫，工作時可實(shí)時顯示材料列表，避免錯誤的出現(xiàn)，且不費(fèi)時。利用BIM軟件顯示的材料列表，可統(tǒng)計工程量，進(jìn)行整個項(xiàng)目的預(yù)算、估算和方案比選。

2.4協(xié)同設(shè)計

傳統(tǒng)的CAD軟件由于自身缺陷，不能加載復(fù)雜的附加內(nèi)容，故需完成建筑給排水設(shè)計圖紙后，再向結(jié)構(gòu)及電力專業(yè)提供相應(yīng)的信息，工程量巨大且繁瑣。而BIM軟件可將所有專業(yè)的信息收集在一起，故當(dāng)跨專業(yè)需要提取資料時可直接提取信息，并可根據(jù)需要對相關(guān)專業(yè)的信息進(jìn)行修改。使用BIM模型后，建筑項(xiàng)目的所有專業(yè)人士使用相同的工作平臺，這不僅簡化了工作量，還更加便于各專業(yè)之間的協(xié)同溝通，提高工作效率的同時，還保證工程設(shè)計的準(zhǔn)確性。

2.5 Revit系列軟件的應(yīng)用

為更好幫助設(shè)計人員設(shè)計、維護(hù)建筑項(xiàng)目的設(shè)計工作，BIM軟件構(gòu)建了Revit系列軟件。根據(jù)相同的數(shù)據(jù)庫建模，Revit系列軟件將二維圖紙及模型中所有的表格和三維圖紙都以信息的形式顯現(xiàn)，且當(dāng)修改Revit參數(shù)時，圖紙、平面、剖面、立面、數(shù)量表等中對應(yīng)的圖紙都會自動進(jìn)行修改，并實(shí)時顯示修改后的狀態(tài)。如給排水設(shè)計中部分工程量發(fā)生變化，只需要在相應(yīng)位置修改材料表中的工程量，相應(yīng)的平面及模型等都會發(fā)生變化，極大地提高了工作時間及工作質(zhì)量。進(jìn)行建筑給排水設(shè)計時，Revit參數(shù)主要實(shí)現(xiàn)表達(dá)模型及工作數(shù)據(jù)參數(shù)化的結(jié)合及BIM技術(shù)與計算機(jī)的結(jié)合。Revit參數(shù)的出現(xiàn)取代了傳統(tǒng)CAD中Execl的作用，更加準(zhǔn)確高效地進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計工作。

2.6參數(shù)化設(shè)計應(yīng)用

BIM技術(shù)中包含很多系列性軟件，其中包括可以幫助建筑工程師設(shè)計工程、維護(hù)質(zhì)量的高效率的Revit軟件。Revit可以根據(jù)模型中的所有三維視圖和二維信息，對數(shù)據(jù)庫建模分析，形成信息的顯示。特別的是，如果對Revit軟件的參數(shù)進(jìn)行修改后，其能夠在平面、視圖、明細(xì)表、圖紙等不同位置進(jìn)行協(xié)調(diào)和有效性的調(diào)整。而且，對于這樣的微調(diào)，如果只是調(diào)整其中一處，待Revit更新以后，所有的設(shè)計方案的設(shè)計更新都會從軟件中體現(xiàn)出來。例如，在給排水系統(tǒng)中修改一處布置后，與修改相關(guān)的設(shè)備都會發(fā)生改變。這是參數(shù)設(shè)計應(yīng)用就會派上用場。其不僅可以引入計算機(jī)BIM技術(shù)，起到輔助的作用;還可以通過Revit進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計，很充分的表達(dá)模型。在進(jìn)行前期的設(shè)計方案過程中，可以在給排水系統(tǒng)的模型上直接對設(shè)備、衛(wèi)生器具等工作原件進(jìn)行信息的讀取，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的設(shè)計和表征。

2.7安裝仿真設(shè)計應(yīng)用

進(jìn)行安裝仿真設(shè)計應(yīng)用過程中，最大的目的就是通過BIM技術(shù)協(xié)調(diào)性和可視性的特性來指導(dǎo)施工。在設(shè)計給排水系統(tǒng)的施工方案時，繁多的管道、繁雜的吊頂區(qū)域會非常復(fù)雜。如果處理不好這樣情況，復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境會造成設(shè)計時間的無限延長，還會增加對設(shè)計資源的重復(fù)利用和浪費(fèi)。在這種情況下，如果引用BIM技術(shù)，就可以將二維的圖紙上的想象延伸到三維的安裝仿真設(shè)計上。它可以把時間維度引入到BIM系統(tǒng)中，并且根據(jù)現(xiàn)場施工需要，重新建立一個新的合理的時間維度安裝表。如果建立的是一個成功的時間維度安裝表，通過后期的驗(yàn)證會證明其具有協(xié)調(diào)性和可視性。通過安裝仿真設(shè)計應(yīng)用可以大幅度的簡化設(shè)計程序，優(yōu)化設(shè)計方案，減少對設(shè)計資源和生產(chǎn)成本的浪費(fèi)，進(jìn)一步提高施工的效率，最后達(dá)到按工期交付工程的目的。

3.建筑給排水工程設(shè)計應(yīng)用問題

作為科技與時代進(jìn)步的產(chǎn)物，BIM技術(shù)相較傳統(tǒng)建筑給排水設(shè)計技術(shù)的優(yōu)勢很明顯，但其也處于發(fā)展階段，還有很多亟待完善的不足之處。總結(jié)發(fā)現(xiàn)，目前BIM技術(shù)在建筑給排水工程設(shè)計中存在的主要難題是協(xié)同設(shè)計復(fù)雜及修改難度系數(shù)大。協(xié)同設(shè)計復(fù)雜是由于BIM的協(xié)同設(shè)計方案由工作集系統(tǒng)及含鏈接系統(tǒng)組成，且這兩個系統(tǒng)都有一定的局限性。其中，應(yīng)用工作集系統(tǒng)時，權(quán)限獲取及權(quán)限釋放的過程很復(fù)雜;而應(yīng)用含鏈接系統(tǒng)，難以進(jìn)行管道綜合性調(diào)整。修改難度系數(shù)大是因BIM系統(tǒng)包括排水系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)信息，十分健全，且因數(shù)據(jù)查詢技術(shù)較為先進(jìn)，提高了查詢數(shù)據(jù)的效率。同時，由于BIM體系涉及建筑給排水的各個設(shè)計方面，如施工預(yù)算、施工進(jìn)度、物業(yè)管理等，這些設(shè)計方面都有自己的工作參數(shù)，需分級分類，故會出現(xiàn)分級過多等問題，一旦需要對這些參數(shù)進(jìn)行修改，工作量龐大。除這兩個問題以外，建筑給排水工程設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用還存在其他問題，需根據(jù)工程實(shí)際相應(yīng)調(diào)整。

4.結(jié)束語

由上可知，BIM技術(shù)和傳統(tǒng)的二維專業(yè)設(shè)計軟件相比其的優(yōu)勢更為明顯，為此有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)不斷對給水排水工程中存在的問題進(jìn)行完善，才可以真正意義上使其成為建筑給水排水工程中的設(shè)計工具。

參考文獻(xiàn)

[1]郝飛翔.基于BIM的項(xiàng)目設(shè)計階段進(jìn)度協(xié)同管理應(yīng)用研究[D].2020.