建筑給排水設計BIM實踐

葛智偉

摘要：現在推動大數據應用實踐，將原有的散落的CAD圖紙建立成一個立體的系統化的模型，方便全員觀看。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。

關鍵詞：建筑給排水;設計;BIM技術;實踐

BIM為建設項目設計的必要條件，有著建立三維數字信息模型的功能，同時作為信息共享的平臺，方便多學科進行交流，使項目清晰易懂。BIM技術在給排水設計中，將管道的信息參數上傳至云平臺并利用可視化、碰撞分析、虛擬漫游等功能優化設計方案，合理減少使用空間并修改碰撞構件。

一、BIM技術在建筑給排水設計中的使用現狀與發展情況

BIM技術就是將建筑給排水的設計數據通過計算機的轉換最后以一種三維立體的形式呈現出來的一種技術，通俗來講就是設計模擬。科技的不斷進步使得建筑行業也步入了信息化時代，由最初的手工制作設計圖紙到現在計算機呈現，這個過程是非常不容易的。在我國，很多大型設計單位已經開始使用BIM技術進行設計工作，其實BIM技術在很多的發達地區的使用已經非常頻繁和普遍了，盡管我國才剛剛開始使用，很多的單位對這項技術的重視程度還是很高，很多單位成立了專門的BIM技術部門。BIM技術正在我國蓬勃發展，在各個領域的設計工作中發揮著它的作用。

二、BIM在建筑給排水工程設計中實踐

（一）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。

（二）給排水管道的碰撞分析

碰撞分析是整個工作流程最核心的部分。在安排管線預留洞口的位置時，此處有結構設計的構件妨礙預留孔洞的布置。BIM技術以“層”為單元將涉及給排水專業的集合為一單元，在revit軟件中導出Navisworks模型。Navisworks的碰撞報告包括有碰撞位置的圖片，項目ID和坐標，比較直觀方便，而且修改后便于二次檢查。Navisworks與revit共同操作，可減少各種錯漏碰缺。當錯誤ID排查出來時，點中其中一個沖突構件進行修改。修改的原則是大管、主干管為主，小管、分支管其次。同時小工程量讓大工程量。重復多次檢查整合，進行優化設計保證無碰撞沖突。所有優化完成后，生成優化方案，合理減少使用空間，最大限度提升了室內凈高。快速準確提取給排水管線工程量，細度達到閥門級別，可根據設計變更動態更新。

（三）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Excel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。

（四）給排水設計的獨立性

在設計建筑時，通常以樓層為基本單位，但建筑管網會穿插于各層樓面中。利用BIM的獨立性，直觀觀察建筑主體情況，將管網設計自成一個系統。不會發生因上層樓面進行修改，下層管網發生漏水現象。在此設計系統中可自行增添族中的對象，方便后續設計。另外可劃區域記錄管道的數量尺寸及造價，方便工作人員施工。

（五）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。

（六）工程量設計

在建筑給排水工程施工之前是要做好工程預算工作的，傳統的工程預算方式其耗費時間長，效率低下，如果設計圖紙有所變化的話，預算工作還需要重新進行。現如今的BIM技術將各種信息數據保存在計算機中，當圖紙有所變化時其預算也隨之變化，大大提高了工程預算工作的效率。

三、BIM在給排水設計方面目前存在的問題

雖然BIM技術相比傳統的設計技術有了很大的進步，但是隨著技術使用的不斷深入，在建筑給排水設計的過程中還是存在一些問題：（1）參數過多，修改難度增加，BIM技術是一個信息數據庫，包含著建筑給排水系統各個部分的相關數據和信息，數據量是非常大的，盡管方便使用者查詢，但是由于數據參數過多，劃分過細，如果發現數據有所問題時，更改相關數據的步驟是比較復雜的。（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。

四、BIM在給排水設計中的前景

如今BIM以第三方外包為主，重點在于建立三維數字信息模型一級渲染漫游動畫，忘記了后期的維護工作。例如管道使用長時間之后，模型應隨之改變對應參數，并在共享平臺中更新，實現施工全程信息化。綠色建筑中管網的設計仍存在部分問題，根據施工場所的周圍環境，利用BIM分析各項參數選擇最佳建設象限，使自然氣候條件有利于雨水的回收與利用。同時管道的選擇滿足熱水循環材質的要求。

總而言之，目前城市用地緊張，建筑趨于復雜化、高層化。這使得管道趨于復雜化，使用BIM技術可以實現可協同設計并進行碰撞分析，加快了設計速度提高了設計質量。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。

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