BIM在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

文/馬平杰 長春黃金設(shè)計(jì)院 吉林長春 130012

BIM在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

文/馬平杰 長春黃金設(shè)計(jì)院 吉林長春 130012

傳統(tǒng)的建筑給排水工程設(shè)計(jì)一般都是采用CAD繪圖，但其因?yàn)槭且环N二維模型，逐漸顯現(xiàn)出自身效率的滯后性。而BIM 技術(shù)具備三維工作模式，可以同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工圖紙、日照節(jié)能、設(shè)計(jì)方案、綠色建筑以及規(guī)劃設(shè)計(jì)等方面，在工作效率方面會得到很大的提高，所以被廣泛使用。本文就在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中BIM的應(yīng)用做了簡要介紹。

建筑給排水；工程設(shè)計(jì)；BIM；應(yīng)用

BIM 技術(shù)是數(shù)字信息的應(yīng)用，對整個(gè)建筑工程在設(shè)計(jì)、建造、管理方面有效的提高工作效率，很大程度上降低風(fēng)險(xiǎn)，便于管理。但是在建筑給水排水工程設(shè)計(jì)中使用BIM 設(shè)計(jì)軟件仍然還有很多需要進(jìn)行完善的地方，但是其自身的優(yōu)勢，也必將隨著建筑行業(yè)信息化進(jìn)程的加快而不斷完善和成熟，最終作為建筑給水排水工程的新工具。

1、在給排水設(shè)計(jì)方面引用BIM 所存在的問題

（1）BIM 包含的參數(shù)有很多，具體分為：設(shè)計(jì)管理、施工、概預(yù)算等。但是正因?yàn)閰?shù)很多，所以需要進(jìn)行很多的分級分類方式，增加了修改的難度。

（2）BIM 的協(xié)同設(shè)計(jì)中包含兩種模式，其中分為鏈接模式和工作集。開展鏈接模式過程中，進(jìn)行管道綜合時(shí)對調(diào)整管道是存在一定的困難；而開展工作集模式的過程中，在釋放和獲得權(quán)限方面比較復(fù)雜。除了上面提到的兩個(gè)問題外，除上述兩個(gè)問題外，BIM 軟件還有許多需要進(jìn)一步進(jìn)行完善的方面，但是BIM 軟件會隨著建筑行業(yè)的不斷加快也會在不斷得到優(yōu)化，最終在給排水設(shè)計(jì)方向中也會有一些。

2、建筑給排水設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

2.1 材料表方面的統(tǒng)計(jì)

過去編制材料表，通常給排水人員需要根據(jù)相關(guān)資料，進(jìn)行測量和統(tǒng)計(jì)。但是這樣的方式，既浪費(fèi)時(shí)間又比較費(fèi)力，而且一旦圖紙方面出現(xiàn)錯(cuò)誤需要進(jìn)行更改時(shí)，就要重新進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，增加了事情的復(fù)雜性。但是相對與自身屬于相應(yīng)信息庫的BIM來說，對材料表的提供可以做到非常充分。而使用BIM帶有的材料表，有利于實(shí)現(xiàn)工程的前期成本預(yù)算和對應(yīng)工程預(yù)決算等方面。與此同時(shí)，使用BIM技術(shù)，能提高工作效率，降低了錯(cuò)誤的出現(xiàn)率。在編制建筑給排水材料時(shí)，很多時(shí)候都需要與CAD設(shè)計(jì)圖紙結(jié)合進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和測量工作。對于這種方式很難在較短時(shí)間內(nèi)提高工作效率，而且非常容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。如果圖紙需要修改時(shí)，會增加統(tǒng)計(jì)方面的工作難度。由于BIM技術(shù)本身具備數(shù)據(jù)庫方面的特征，能夠及時(shí)的在第一時(shí)間獲取到有關(guān)合理的材料表清單，這樣對于建筑工程在成本預(yù)算方面的工作具有很大的作用。

2.2 參數(shù)方面的設(shè)計(jì)

針對普通模型，圖紙的全部信息，對應(yīng)的二維視圖，還有三維視圖等，普遍遵循一致模型數(shù)據(jù)庫。能夠不論任何時(shí)間以及任何的地方都可以對參數(shù)化進(jìn)行修改，方便對設(shè)計(jì)進(jìn)行充分調(diào)整。比如說，在設(shè)計(jì)給排水過程中，在對平面布置進(jìn)行調(diào)改時(shí)，很容易改變設(shè)備的數(shù)量，所以我們可以參考材料表，進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，這樣不僅能保證設(shè)計(jì)質(zhì)量得到提高，還能保證設(shè)計(jì)效率。對于參數(shù)化，一方面在模型中，表達(dá)策略高度相似，另一方面可以引入輔助計(jì)算。比如說，對于給排水人員，過去水力計(jì)算階段，經(jīng)常使用的是Excel以及其他軟件，進(jìn)行公式編制。在通過制作計(jì)算表，進(jìn)行有效的輔助設(shè)計(jì)。但是使用 BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠很好的借鑒于模型，對設(shè)備和衛(wèi)生器具的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，只有充分設(shè)定特性參數(shù)，才能夠?qū)軓竭M(jìn)行修改。

2.3 管道方面的設(shè)計(jì)

BIM模式的使用，不但在幫助給排水人員，進(jìn)行比較復(fù)雜的拍圖過程更加自由，而且能夠在管道綜合之后，更能充分的反應(yīng)凈空高度，這樣才能更好的符合建筑專業(yè)的實(shí)際要求。因而針對BIM 模式，通過使用三維直觀系統(tǒng)，更好的使管道空間的情況得到充分體現(xiàn)。作為一名合格的設(shè)計(jì)師，需要做到在繪圖過程中，生動觀察模型碰撞，而且能夠借助于軟件碰撞檢測，以及第三方軟件，在繪圖后期，予以硬碰撞以及軟碰撞。而借助于BIM模型等對設(shè)計(jì)存在的問題能夠做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和檢測，并且及時(shí)的反饋于設(shè)計(jì)工程師，對圖紙進(jìn)行充分的修改以及調(diào)整。

2.4 安裝模型方面的設(shè)計(jì)

對于設(shè)計(jì)實(shí)際目的，保證工程施工的正常進(jìn)行。而對于工程施工的實(shí)際過程，吊頂區(qū)域十分復(fù)雜，同時(shí)管線較多。與此同時(shí)，對于各個(gè)工程的分包不會出現(xiàn)相讓的情況，或者有彼此擠占空間現(xiàn)象的發(fā)生。基于此，不但會造成資源的浪費(fèi)，還會影響工程的施工進(jìn)度。三維設(shè)計(jì)過程中，可以實(shí)現(xiàn)引入時(shí)間維度，通過使用合理的進(jìn)度表，能夠充分利于施工項(xiàng)目提前可視，對工程的安裝就進(jìn)度得到有效的規(guī)劃，進(jìn)而進(jìn)行可靠的科學(xué)評估以及驗(yàn)證。能夠更加有效對設(shè)計(jì)合理情況，以及協(xié)調(diào)不同專業(yè)情況進(jìn)行評估。使流程得到充分簡化，從而使降低浪費(fèi)和效率提高得到真正的實(shí)現(xiàn)。與此同時(shí)，充分避免設(shè)計(jì)變更問題。

2.5 協(xié)同方面的設(shè)計(jì)

建筑給排水工程進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，繪圖工作通過CAD來進(jìn)行，進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)計(jì)加載，同時(shí)保證CAD相互的配合完成。對于修改設(shè)計(jì)圖紙的方面，需要有具備設(shè)計(jì)資格的人員進(jìn)行有關(guān)的修改工作。但是因?yàn)樵S多的細(xì)微的信息的出現(xiàn)，對信息方面的傳遞造成影響。CAD進(jìn)行繪圖技術(shù)且給排水的設(shè)計(jì)完成，才可提供電氣專業(yè)相關(guān)的電負(fù)荷。然而通過BIM技術(shù)，得到建筑有關(guān)的信息模型，將建筑給排水工程全部施工需求的信息聚集在了模型內(nèi)部。能夠很好的明確水泵的具體尺寸，以及具體用電量方面的信息。同時(shí)通過跨專業(yè)方面信息的讀取，在修改水泵電量的過程中能夠具體的對負(fù)荷方面進(jìn)行計(jì)算并更新。BIM模型其所有的專業(yè)應(yīng)通過模型進(jìn)行相關(guān)的檢查以規(guī)范操作內(nèi)容。這樣來講，不但使實(shí)際工作流程得到優(yōu)化，還能使建筑給排水的設(shè)計(jì)工程協(xié)作性進(jìn)行提升。BIM技術(shù)的使用過程，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員應(yīng)積極參與到設(shè)計(jì)方案的修改工作，以保證協(xié)同設(shè)計(jì)的工作效率。

2.6 可視化方面的設(shè)計(jì)

建筑給排水實(shí)際設(shè)計(jì)的過程，傳統(tǒng)的模式設(shè)計(jì)是通過一些信息平臺進(jìn)行設(shè)計(jì)的，這種方式，就需要給排水有關(guān)的設(shè)計(jì)人員要進(jìn)行大量信息的收集，比如立體圖、平明圖和剖面圖等，在完成設(shè)計(jì)之后還需要復(fù)原建筑的圖形。對建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)和梁高的位置進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)的過程需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析并調(diào)整。其優(yōu)勢在于縮短了工程的施工工期施工，但這也是弊端所在，造成建筑內(nèi)部的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，信息傳遞的過程信息和實(shí)際情況不符，進(jìn)而造成嚴(yán)重的不良影響。大部分的現(xiàn)代化給排水的設(shè)計(jì)，都會使用BIM技術(shù)，因?yàn)樵诮ㄖo排水設(shè)計(jì)中使用該技術(shù)可以體現(xiàn)出其建筑信息方面的模型，而信息可以通過信息模型更快速的準(zhǔn)確的讀取。進(jìn)而從根本上減少信息在實(shí)際傳遞過程中失真的問題，使信息的完整性和準(zhǔn)確性得到保障。另外，給排水施工的模型和土建項(xiàng)目模型在設(shè)計(jì)方面也有很大的不同。給排水模型是把土建項(xiàng)目模型作為基礎(chǔ)進(jìn)行的設(shè)計(jì)，所以就需要針對給排水的系統(tǒng)中局部的設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行合理的改善。

3、建筑給排水設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)應(yīng)用案例

（1）關(guān)于放置衛(wèi)浴裝置，通過使用三維設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)之間存在的不同，將常規(guī)線條設(shè)計(jì)繪制直接忽略，而是選擇給予以繪制。能夠以此為基礎(chǔ)，形成建筑模型。

（2）對給水系統(tǒng)需要進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。系統(tǒng)設(shè)施的合理選擇可以通過項(xiàng)目瀏覽器來進(jìn)行。通過開展該步驟，可以為衛(wèi)生器具之間進(jìn)行更好的邏輯連接。

（3）合理生成管道布局。通過單擊給水系統(tǒng)，進(jìn)行生成布局選擇這一操作，系統(tǒng)會自動提供方案，便于客戶選擇。如果客戶都不滿意，可以對其中的一個(gè)方案作為基礎(chǔ)進(jìn)行修改或者調(diào)整。通過生成布局選項(xiàng)，在點(diǎn)擊單擊完成之后，可以實(shí)現(xiàn)布局轉(zhuǎn)換。而合理的使用此步驟，可以將邏輯連接模式最終調(diào)整成物理模式。

（4）面對給水系統(tǒng)，添加衛(wèi)生器具。需要進(jìn)行兩種方法的選擇：一是對當(dāng)前系統(tǒng)進(jìn)行合理編輯。把需要衛(wèi)生器具，編輯到給水系統(tǒng)，這樣就能很好的進(jìn)行邏輯連接，并且可以自動出現(xiàn)布局。二是我們根據(jù)衛(wèi)生器具連接部位，對管道進(jìn)行繪制，然后實(shí)現(xiàn)接入管件接口部位。方法一比較適合應(yīng)用于衛(wèi)生器具的增加上。方法二針對一些轉(zhuǎn)折較多的管道比較適用。如果排水管道存在坡度的情況下，對于方法二來說，連接相對困難。

結(jié)語：

BIM作為一種全新的三維設(shè)計(jì)應(yīng)用作為主流設(shè)計(jì)平臺，并且受到廣泛使用,目前來說還是存在一些困難的。在使用新的設(shè)計(jì)方式和建模初期出現(xiàn)工作效率降低的情況是不可避免的，BIM 軟件實(shí)際上也有很多的問題。但隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，BIM 軟件對建筑工作的發(fā)展帶來的推動力是不可忽視的。要力求在給排水工程中將BIM技術(shù)作為主要應(yīng)用軟件，使我國的建筑給排水工程能夠更加趨近于完善。

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