建筑給排水設計BIM實踐

崔正令

（太原市建筑設計研究院 山西太原 030002）

前言

對于給排水設計而言，在傳統的設計方法中通常采用CAD軟件進行設計，由于CAD軟件是二維思維，因此，在設計時需要將項目進行拆分才能實現設計要求，該方式的工作效率以及質量不是很高，而隨著BIM軟件的出現，能夠解決傳統設計手法存在的問題，BIM軟件主要是三維思維模式，在設計過程中它可以全面的對施工圖設計與日照節能、方案設計等設計內容進行協調設計，這對提高項目的質量效率有著重要的作用，因此，BIM技術在建筑給排水設計中的應用意義重大。

1 BIM概述

“建筑信息模型”是BIM的全稱，而BIM技術的實施主要是將整體給排水項目的某項基本構件與施工工序看做一個基本元素，同時在結合元素的數據與特性以及物理化特征，形成一個建筑形象模型，它也可以稱為數據資料庫，數據資料庫它能夠將建筑的元素與特征體現使其能夠相互配合使用，并且將數據集成在BIM數據庫中，而通過該技術的應用實現了數據的準確傳遞以及信息共享。

2 BIM在建筑給排水工程設計中實踐

2.1 可視化設計

對于傳統的建筑給排水工程設計來說，它的資料整理設計都是通過CAD平臺實現的，同時它的展示方式主要采用立面圖和平面圖、剖面圖等方式展示，而在設計過程中，設計人員需要結合這些圖形對實際的情況進行還原，并且還需要結合項目的結構確定安裝的位置，所以，在遇到給排水結構復雜的區域，該技術的應用信息數據傳遞就會出現三維失真，嚴重的影響到了設計質量，而不同的是通過BIM技術的應用，它可以直觀實現的通過軟件，將數據的傳遞控制，提高了數據的有效性和真實性。另外，一個給排水工程的設計它通常會存在差異性，在設計過程中由于給排水工程設計是一項基礎設計項目，并且給排水的系統之間會存在差異性，因此，在設計中若對土建的局部進行修改就會影響到整個樓層的平面，而采用BIM技術的應用，可以將數據集合起來建模，形成一個可視化的模型，這樣模型總能夠直觀的對需要修改的地方修改，大大的提高了設計效率。

2.2 協同設計

通常情況下，簡單的設計內容都是采用CAD平臺實現的，但是CAD平臺終究是一個繪圖工具，不能夠加載一些系統性的數據形式，而對于給排水工程設計來說，它包含的內容是很多的，不僅需要對電氣電荷計算同時還需要對建筑的結構荷載計算，所以CAD平臺難以滿足要求，而通過BIM技術的應用，能實現協同設計，主要是在系統中能夠將所有的數據結合，使其能夠在模型中體現，例如，能夠直觀的修改水泵的尺寸、規格等等同時還可以讓其他專業進行隨時檢查，在設計過程中，若進行水泵參數的修改后，那么電氣專業的符號也會隨之改變，這樣各個專業的工作都能夠按照建筑形象模型進行設計，該方式能夠簡化工作量，提高工作的協同性。

2.3 管道綜合

在給排水設計階段，通過BIM技術的應用，設計人員能夠擺脫繁雜的拍圖過程，同時，在模型上還可以直觀的將管道綜合后的凈空高度確定，大大的提高了設計效率，同時，在模型中還能夠直觀的觀察到管道綜合出現的碰撞問題，同時還可以對碰撞發生的后果進行試驗檢測，能直接將存在的問題找出，實現了高效、快速的修改調整。

2.4 參數化設計

針對給排水工程實際來說，在傳統的水力計算中很多設計人員都是在Exce1或其他軟件采用公式進行編制與計算的，但是通過BIM技術的應用后，能夠在模型中直接將相關設備與衛生器具的數據計算，同時還能夠進行直接修改，例如，在某一處信息修改后，后面的相關參數也會隨著修改數據的變化而變動，因此，在設計時當只需要將設定好后的管道摩阻等特性參數設置，那么在修改管徑尺寸大小上可以通過軟件直接調整出來，大大的減少了計算步驟。

2.5 材料表統計

針對于給排水工程材料表統計的編制，傳統的方式都是采用CAD圖紙進行測量與統計的，該方式比較繁瑣同時取得的效果不好，經常會出現差錯，并且在修改圖紙時系統需要進行重新計算，顯得非常復雜，而通過BIM技術的應用，能夠隨時獲取真實、可靠的材料清單，這主要是BIM它本身是一個數據庫，因此在材料表統計上能夠直接的獲取數據。

2.6 安裝模擬

建筑給排水設計其主要目的在于能夠在施工過程中給出有效指導方案，而在給排水工程施工是，由于經常會遇到一些情況非常復雜的區域，例如：在吊頂區進行施工時，由于工種之間存在的差異性，使得空間過擠，這種情況就會出現很多不必要的資源浪費情況，同時還會影響到整體工程的施工進度。而通過BIM技術的應用能在三維設計中間降工期的概念引入，同時還能夠將合理的安裝進度表設計出來并且能夠直觀的模擬安裝施工，同時可以全面的驗證安裝的內容是否合理。工種之間的配合是是否存在問題等等，減少人為設計失誤出現施工變更的情況，大大的提高了施工效率。

3 工程實例

以下以衛生間給水管道設計內容為研究對象，分析（衛生間給水管道）的三維設計過程中。

3.1 放置衛浴裝置

三維設計和傳統的設計相比，它們存在的不同點在于：省略了傳統設計的畫圖點、線面等常規的線條，設計時直接采用族對相關的內容進行繪制（比如：墻、水泵、門、洗臉盆等），并且在完善這些內容的基礎上將模型構建。

3.2 創建給水系統

在創建給水系統過程中，首先需要在項目瀏覽器中間系統的衛浴裝置選擇，本文的實例主要選擇選擇洗臉盆和座便器為研究對象，當目標選擇后，單擊“創建給水系統”該步驟的實施同一個系統中的衛生器具屬于邏輯性的連接方式。

3.3 生成管道布局

首先，在給水系統中單擊“衛生器具”，然后選擇“生成布局”，到達該步驟后系統會提出多種的管道布局方案，若方案不符合要求，則可以選擇其中一個方案進行修改。同時，在“生成布局”項目上，單擊“完成”，從而將布局轉變成剛性管道，此步驟主要將連接邏輯轉變成物理連接。

3.4 向給水系統增加衛生器具及管道

在該步驟中向給水系統增加衛生器具以及管道的方法主要是通過兩種辦法實現的：

方法1：對系統進行編輯，在給水系統中將需要添加的衛生器具增加到其中，將邏輯連接建立；然后就會形成一個布局。

方法2：管道繪制可以直接在增加衛生器具的連接點開始，并且該過程一直到管件的結口位置。

對于方法1來說，通常在增加比較多的衛生器具的環境下適用；而方法2它主要是在管道轉折條件多的環境下適用，但是針對一些有坡度的排水管環境，采用方法2比較難以連接管道和管件。

4 BIM在給排水設計方面目前存在的問題

（1）當前，BIM技術它還沒有形成滿足施工標準的規則。

（2）BIM協同設計它主要分成工作集和鏈接模式，而前者在工作中它在獲取權限與釋放過程中相對麻煩，而后者在管道綜合調整時也相對繁瑣。

（3）BIM技術應用其期望是能夠在設計化解與施工環節以及概預算等環節滲透，但是，由于數據過大且分類的方式較多，在修改是存在一定難度，同時，存在較多的冗余信息。

（4）在管道與系統計算之前，必須要建立邏輯連接與物理連接，一旦存在一處連接不好，就會不能進行有效的計算。

5 結語

總而言之，在建筑給排水設計過程中通過BIM技術的應用能夠切實的提高了設計效率與設計質量，能改善傳統設計手法存在的不足問題，但是值得注意的是雖然BIM具備很多優勢，但是在實踐過程中還是存在一些問題，因此，在給排水設計時需要嚴格的做好每個環節的設計控制，保證BIM技術能夠發揮出應有的功能，提高建筑給排水設計水平。