BIM技術(shù)在市政給排水管線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探索

李佳奇

摘要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，促進(jìn)市政工程建設(shè)項(xiàng)目的增多。為了提高建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量，BIM技術(shù)已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用，特別是在給排水工程的施工管理方面，發(fā)揮了重要的作用。此外，隨著給排水工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和施工周期的縮短，許多工程所需的設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，造成了難度的增加。因此，在當(dāng)今的發(fā)展背景下，必須充分理解和掌握BIM技術(shù)，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，通過在建筑工程中的靈活使用，提高施工效率，為今后提高給排水工程行業(yè)的施工管理效率打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并繼續(xù)推動(dòng)給排水工程技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展。本文就BIM技術(shù)在市政給排水管線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用展開探討。

關(guān)鍵詞：市政給排水管線設(shè)計(jì);BIM技術(shù);實(shí)踐應(yīng)用

引言

市政給排水設(shè)計(jì)階段對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義，設(shè)計(jì)人員利用BIM技術(shù)對(duì)給排水管線分布情況以及給排水設(shè)計(jì)階段存在的問題進(jìn)行深入分析，并探索有效的措施及方法。BIM技術(shù)支持模型的建立和應(yīng)用，通過對(duì)以往給排水設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，可以保證工程的有序進(jìn)行，為項(xiàng)目的建設(shè)提供了良好的基礎(chǔ)條件，因此，深入的策略研究分析具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1BIM技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

（1）項(xiàng)目可視化。BIM具有將2D轉(zhuǎn)換成3D的功能，克服了2D平面圖無法呈現(xiàn)空間幾何關(guān)系與實(shí)際情況的問題，3D具有形象直觀“所見即所得”的特點(diǎn)。應(yīng)用BIM技術(shù)可視化的功能，可以開展碰撞檢查，即空間結(jié)構(gòu)關(guān)系是否存在干涉;開展動(dòng)態(tài)模擬仿真和視覺分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。采用BIM技術(shù)之后，各方之間的溝通無需進(jìn)行空間想象，減少了偏差，使溝通更加全面準(zhǔn)確，顯著提高溝通效率。（2）檢查設(shè)計(jì)圖。利用BIM技術(shù)，可以進(jìn)行施工圖的重新建模和分析，有助于發(fā)現(xiàn)路基、鋼筋、隧道、橋梁、涵洞等在設(shè)計(jì)中的缺漏。憑借該平臺(tái)，可以有效控制施工風(fēng)險(xiǎn)并降低管理成本。（3）掌握進(jìn)度條。BIM模型具有顯示進(jìn)度的功能，通過在模型中設(shè)定完工和未完工的色差，可以簡(jiǎn)單明了地顯示項(xiàng)目的進(jìn)展情況。（4）施工可模擬。應(yīng)用BIM技術(shù)，可以對(duì)施工組織設(shè)計(jì)的工序以及工藝進(jìn)行模擬，并具有模擬施工現(xiàn)場(chǎng)安全的功能，可以提前發(fā)現(xiàn)問題，采取有效的預(yù)防措施，保證施工質(zhì)量和安全。（5）復(fù)核工程量。通過建立BIM模型，能夠快速有效地校核工程量，為工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和竣工驗(yàn)收預(yù)決算提供決策依據(jù)。（6）數(shù)據(jù)可集成。工程項(xiàng)目的有關(guān)數(shù)據(jù)可以全部集成到BIM模型中，充分利用各方面的信息，保證各個(gè)環(huán)節(jié)的信息暢通，有助于進(jìn)行協(xié)同管理。

2BIM技術(shù)在市政給排水管線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1設(shè)計(jì)出圖環(huán)節(jié)

BIM技術(shù)能為設(shè)計(jì)階段的出圖工作提供良好的基礎(chǔ)條件。這時(shí)設(shè)計(jì)者需要將管線應(yīng)用情況與設(shè)計(jì)方案相結(jié)合，在BIM技術(shù)中輸入各種運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)管線設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，為以后的實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)。在給排水管線設(shè)計(jì)中，在制定了具體的設(shè)計(jì)方案后，還需要做好各種資料的分類匯總和應(yīng)用，把各個(gè)環(huán)節(jié)的圖紙準(zhǔn)備好。因?yàn)樵谥茍D應(yīng)用過程中，管線周圍的環(huán)境相對(duì)比較復(fù)雜，因此在制圖過程中，不少工作人員會(huì)習(xí)慣性地使用紙張材料，畫出綜合管線的平面圖。該方法相對(duì)比較傳統(tǒng)，整體工作效率也難以保證。采用BIM技術(shù)的方式，將管道中相對(duì)復(fù)雜的局部區(qū)域進(jìn)行調(diào)整，并加入三維軸的側(cè)視圖，使員工對(duì)整個(gè)項(xiàng)目計(jì)劃的意圖有更直觀的認(rèn)識(shí)和了解。城市給排水管線設(shè)計(jì)中，還包括建筑設(shè)計(jì)和規(guī)劃，就給排水的構(gòu)建物設(shè)置，應(yīng)考慮地形、規(guī)格等因素的要求，設(shè)計(jì)時(shí)要慎重，盡量避免對(duì)排水管線造成不利影響。采用BIM技術(shù)，還可以將虛擬模型構(gòu)建工作落到實(shí)處，從源頭上控制建筑構(gòu)件安裝過程中可能出現(xiàn)的交叉、碰撞等問題。所以BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)出圖環(huán)節(jié)中，能充分展示其自身的價(jià)值和作用。

2.2碰撞檢測(cè)

模型按區(qū)塊分專業(yè)拼裝完成后，分析碰撞檢測(cè)的相關(guān)專業(yè)，為提高運(yùn)行速度，控制參考文件的深度，卸載無關(guān)部分。碰撞檢測(cè)內(nèi)容：管道與管道，管道與給排水附屬設(shè)施（檢查井、閥門井、箱涵等），附屬節(jié)點(diǎn)與道路結(jié)構(gòu)層等，根據(jù)碰撞檢測(cè)結(jié)果調(diào)整工程設(shè)計(jì)。對(duì)設(shè)計(jì)的調(diào)整，可以分為兩種類型，一種是BIM中直接調(diào)整，最后反饋到藍(lán)圖;另一種是在CAD中調(diào)整后，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入BIM模型，重新進(jìn)行碰撞檢測(cè)。

2.3三維模型構(gòu)建與應(yīng)用

BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)比較明顯，需要設(shè)計(jì)者對(duì)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化管理，然后才能開展時(shí)效性工作，保證每一階段的工作都能按時(shí)完成。這樣，設(shè)計(jì)者在實(shí)際工作中，總是能夠遵循目標(biāo)的要求，具有良好的技術(shù)支持條件。管道三維模型的優(yōu)化應(yīng)用，對(duì)于提高設(shè)計(jì)工作的整體效率具有積極的意義。三維模型能對(duì)管道的分布、應(yīng)用等進(jìn)行全面地反饋。對(duì)于提高設(shè)計(jì)工作質(zhì)量具有積極的作用。在應(yīng)用BIM技術(shù)過程中，根據(jù)現(xiàn)階段行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，有效地建立起三維模型，一方面可以使排水、供水系統(tǒng)的運(yùn)行安全性得到提高，另一方面又可以控制系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率，從而為市政工程相關(guān)項(xiàng)目的建設(shè)奠定基礎(chǔ)條件。掌握給排水管線在市政工程中的設(shè)計(jì)要求，確立給排水設(shè)計(jì)的基本要求，需要結(jié)合施工環(huán)境、使用要求等多方面進(jìn)行充分考慮。由于水壓、電流等因素的影響，給排水過程中容易出現(xiàn)運(yùn)行穩(wěn)定性問題。在進(jìn)行單一的設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)，會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)一定的疏漏，對(duì)整個(gè)市政工程的質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響。因此在建立三維模型過程中，需要優(yōu)化BIM技術(shù)，以施工圖紙和項(xiàng)目施工方案作為基礎(chǔ)條件，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度、質(zhì)量進(jìn)行控制，確保與給排水有一定聯(lián)系的市政項(xiàng)目的正常運(yùn)行不受影響。無論管道位置的設(shè)置，管道尺寸的區(qū)別，安裝的順序等，都可以通過模型的全面展示，數(shù)據(jù)的建模可以提高給排水管線設(shè)計(jì)的整體效率。

2.4數(shù)化設(shè)計(jì)

通過建模過程，所有施工圖都可以反映在相同的模型中，該模型包含了三維視圖以及二維視圖，而且工程施工圖獨(dú)特的設(shè)計(jì)參數(shù)也可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。在傳統(tǒng)的給排水設(shè)計(jì)過程中，在建立參數(shù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)，需要使用。office軟件完成上述工作，在設(shè)計(jì)過程中極易出現(xiàn)問題，導(dǎo)致設(shè)計(jì)內(nèi)容無法符合建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。使用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)使設(shè)計(jì)過程體現(xiàn)出參數(shù)化過程，每個(gè)環(huán)節(jié)涉及的數(shù)據(jù)，都會(huì)在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行參數(shù)化處理，保證設(shè)計(jì)使用的參數(shù)更加準(zhǔn)確，并且貼近工程實(shí)際的建設(shè)要求。此外利用互聯(lián)網(wǎng)的多樣性特點(diǎn)，將數(shù)據(jù)庫(kù)連接到互聯(lián)網(wǎng)上，借助互聯(lián)網(wǎng)的輔助功能，可以將相關(guān)的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出參數(shù)化特點(diǎn)，如在供水管線設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)供水管線的物理特性調(diào)整參數(shù)，BIM系統(tǒng)會(huì)根據(jù)參數(shù)的變化自動(dòng)調(diào)整，使供水管設(shè)計(jì)滿足使用需求。

結(jié)語

綜上所述，在市政給水管道設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)運(yùn)用BIM技術(shù)，可以幫助市政設(shè)計(jì)者優(yōu)化三維模型的建立和應(yīng)用，市政給水管道工程量確定后，做好與其他市政工程的協(xié)調(diào)管理，并可以根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)的目標(biāo)，進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、技術(shù)應(yīng)用。所以項(xiàng)目建設(shè)者需要明確工作要求，掌握給排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)，提高設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用價(jià)值。

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