BIM技術(shù)在建筑室內(nèi)給排水設(shè)計中的應(yīng)用

倪琨

摘? ? 要：BIM技術(shù)本質(zhì)上是一個信息數(shù)據(jù)資源庫，是將建筑從前期的設(shè)計到后期的施工，從維護到最終拆除的整個生命周期進(jìn)行呈現(xiàn)的過程。較之于傳統(tǒng)的二維制圖法，BIM具有可模擬、可視化和可協(xié)同的優(yōu)勢，故而在項目推進(jìn)過程中，被賦予了更多的意義和價值。本文中，筆者以“BIM技術(shù)在建筑室內(nèi)給排水設(shè)計中的應(yīng)用”為主要研究對象，探究了該項技術(shù)在建筑室內(nèi)給排水設(shè)計中的主要應(yīng)用思路，以期能夠為相關(guān)工作人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞：BlM技術(shù);建筑室內(nèi)給排水;建模

1? BIM技術(shù)相對于二維制圖的優(yōu)勢分析

1.1? 直觀真實

較之傳統(tǒng)的二維繪圖，BIM最大的優(yōu)勢就在于建筑模型的直觀性，即便是非建筑行業(yè)出身的人員，也可以輕松感知建筑的各個部位、構(gòu)件及設(shè)備位置等相關(guān)信息。換言之，通過BIM技術(shù)，人們可以瀏覽任何自己所感興趣的建筑位置，考慮具體的建筑設(shè)計細(xì)節(jié)，比如探究管道如何布置、怎樣實現(xiàn)熱傳導(dǎo)等。讓BIM技術(shù)進(jìn)一步配合MR等可視設(shè)備，能夠更為清晰地感知建筑的細(xì)枝末節(jié)，在虛擬的場景中也可以通過身臨其境地穿梭于建筑的任何部位，對不滿意的地方提出修改意見。而在后續(xù)的模擬階段，又可以通過模擬軟件對建筑周邊的日照、能耗和熱效能等進(jìn)行計算，以實現(xiàn)對工程設(shè)計的完全優(yōu)化。

1.2? 協(xié)同配合

一個具體的建筑項目必然是需要多個專業(yè)共同完成，而多數(shù)設(shè)計師對于本專業(yè)的知識頗為熟悉，一旦涉及其它專業(yè)則了解甚少。也因為各個專業(yè)之間缺乏有效的溝通，促使專業(yè)設(shè)計之間必然存在不可避免的誤差，比如最為常見的設(shè)備管道和構(gòu)件發(fā)生碰撞，就是這樣一種情況。假設(shè)設(shè)計人員在實際圖紙審核的過程中并沒有發(fā)現(xiàn)問題，而是等到具體施工之后才發(fā)現(xiàn)，必然會導(dǎo)致工期延誤。BIM技術(shù)將各個專業(yè)匯總在一個模型當(dāng)中，并在各個專業(yè)的設(shè)計結(jié)束之后發(fā)現(xiàn)其中存在碰撞問題抑或是出現(xiàn)協(xié)調(diào)方面的問題，就可以通過BIM技術(shù)發(fā)現(xiàn)，及時進(jìn)行糾正，避免各個專業(yè)協(xié)同之間出現(xiàn)偏差，用以節(jié)約設(shè)計時間。更重要的是，這種技術(shù)的應(yīng)用會避免設(shè)計過程中存在的問題影響施工工期。

1.3? 精準(zhǔn)管理

對于一個建筑而言，其生命周期包含從涉及到施工，從運營到拆除的全過程，二維圖紙在具體應(yīng)用過程中存在著攜帶不方便、容易破損、不易保存、內(nèi)容顯示不明確等一系列問題，但BIM技術(shù)可以將建筑全生命周期當(dāng)中的所有環(huán)節(jié)都整合成一個完整的數(shù)據(jù)庫，不論是在施工還是設(shè)計，都能夠充分調(diào)動不同階段的信息數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全過程跟蹤管理。同時，BIM技術(shù)也是一個共享的知識資源，其能夠在建筑生命周期的不同階段，按照不同的利益關(guān)聯(lián)方所需，在BIM中插入和提取信息，修改和完善信息，用以支持和反應(yīng)不同責(zé)任個體的協(xié)同作業(yè)。因此，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以讓工程技術(shù)人員對建筑信息做出深度理解和最為周到的應(yīng)對，確保項目實施過程中的精準(zhǔn)管理。

2? BIM技術(shù)在建筑室內(nèi)給排水設(shè)計中的應(yīng)用思路

2.1? 前期準(zhǔn)備

首先，根據(jù)建筑布局圖了解基本的建筑室內(nèi)情況及市政管網(wǎng)水利情況，綜合考慮經(jīng)濟、安裝、給排水可靠性等多方面要素，確定進(jìn)水引入點和排水排出的最終方向，將生活給誰直接納入到市政給水管網(wǎng)當(dāng)中。第二，根據(jù)排水資料和市政整體建筑排水的走向，模擬設(shè)置需要的化糞池。第三，根據(jù)建筑室內(nèi)給排水設(shè)計情況，確定給排水系統(tǒng)的設(shè)計揚程和流量，明確具體的供水方式及分區(qū)。第四，建筑室內(nèi)消防系統(tǒng)需要確定噴淋系統(tǒng)和消火栓流量，還要進(jìn)一步確定消防噴槍的使用數(shù)量和儲水容積。

2.2? 應(yīng)用流程

通過計算得到結(jié)果之后，就需要給建筑室內(nèi)給排水系統(tǒng)進(jìn)行BIM建模，具體方法和思路如下：首先，繪制出給排水二維圖。其次，根據(jù)設(shè)計好的貫通系統(tǒng)圖進(jìn)行轉(zhuǎn)化，或直接應(yīng)用三維模型進(jìn)行BIM出圖。

2.3? 具體操作步驟

（1）調(diào)入CAD平面圖。要將CAD平面圖導(dǎo)入BIM建模軟件當(dāng)中，然后根據(jù)建筑項目的樓層信息、具體位置，結(jié)合各個樓層的基點、將圖紙復(fù)制到相應(yīng)的樓層當(dāng)中。如果發(fā)現(xiàn)CAD圖紙當(dāng)中個別圖層處于隱藏狀態(tài)、無法顯示，那么就需要操作軟件，將所有圖層全部解鎖。（2）布置立管。要根據(jù)最終計算所得出的數(shù)據(jù)，建筑室內(nèi)給排水系統(tǒng)中引入、排出、設(shè)備等的具體位置，來確定立管道布置和直徑。然后要充分考慮到設(shè)備本身的經(jīng)濟性、實用性，并注意立管變徑問題。（3）布置水平管。應(yīng)用BIM技術(shù)，可以按照設(shè)計好的管道系統(tǒng)，將其分類到相應(yīng)的專業(yè)模式下，再根據(jù)管道系統(tǒng)布局圖進(jìn)行水平管道的布置。假設(shè)采用BIM出圖，就需要根據(jù)最終計算結(jié)果和需要布置給排水的實際空間、消防水槍的支數(shù)等確定最終的水平管直徑，完成室內(nèi)水平管布置。（4）布置設(shè)備。建筑室內(nèi)使用的諸如水泵、水箱、污水收集器、用水設(shè)備、滅火器、噴淋頭等排水設(shè)備，可以選擇轉(zhuǎn)化設(shè)備，更可以自行實現(xiàn)布置。（5）管道與設(shè)備連接。在管道系統(tǒng)和設(shè)備布置完成之后，需要加工設(shè)備和管道進(jìn)行連接，如果設(shè)備所采用的是轉(zhuǎn)化布置，那么還可以選擇布管線進(jìn)行連接，保障連接的有效性。（6）模型優(yōu)化。建筑室內(nèi)給排水模型建成以后，則需要對各個系統(tǒng)的管線進(jìn)行進(jìn)一步的排查，判斷管線的布置是否合乎規(guī)范，管道和設(shè)備的連接是否妥善和沒有磕碰，模型整體是否存在偏差等。通過逐漸優(yōu)化模型，讓模型符合建筑室內(nèi)給排水以及建筑信息模型的標(biāo)準(zhǔn)，能夠為其它專業(yè)的BIM模型和項目管理提供重要參考和依據(jù)。

3? BlM技術(shù)在建筑室內(nèi)給排水設(shè)計中的應(yīng)用關(guān)鍵點

3.1? 調(diào)整構(gòu)件尺寸

BIM建模軟件當(dāng)中已有的構(gòu)件尺寸是完全固定的，但是在真實建模的過程中，真正需要的構(gòu)件尺寸和系統(tǒng)默認(rèn)的、固定的尺寸并不相同，這就要求使用者必須調(diào)整構(gòu)件尺寸，確保其參數(shù)和插入點的位置，能夠滿足基本的工程安裝需求。

3.2? 設(shè)置新構(gòu)件

BIM建模軟件當(dāng)中，有很多軟件公司之前建成的構(gòu)件模板，但是在具體建模過程中，必然會有很多新的設(shè)備需要布置，但默認(rèn)系統(tǒng)當(dāng)中卻沒有指定的構(gòu)件要素，因此就需要用戶重新對構(gòu)件進(jìn)行定義。用戶可以通過云構(gòu)件庫選擇合適的、為自己所需要的設(shè)備模型，也可以借助二維圖形刨制構(gòu)件的三維模型。

3.3? 系統(tǒng)分類

建筑室內(nèi)排水按照水質(zhì)、用戶需求可以劃分為生活排水、生產(chǎn)排水、雨水排水和消防排水，同時根據(jù)用水流量等不同的設(shè)置情況也可以被劃分為不同的類別，故而在具體建模時，有必要進(jìn)行區(qū)別對待。

3.4? 選擇排水管道布置的方法

通常情況下，建筑室內(nèi)生活排水橫管都被設(shè)置在本層樓板的下方，但BIM建模過程中如果也將管道繪制在這樣一個位置上，有可能導(dǎo)致下層的排水設(shè)施和本層的排水設(shè)施布置出現(xiàn)差異化，后續(xù)的建模活動無法順利推進(jìn)。所以很多設(shè)計師習(xí)慣于在布置本層排水橫管時，采用降低管道標(biāo)高的畫法，方便自身根據(jù)本層的具體情況作出優(yōu)化調(diào)整。但在最終調(diào)試管線時，因為排水管的繪制位置如果不在下層就會出現(xiàn)無法顯示排水管的情況，所以必須將樓層下調(diào)，再按照實際標(biāo)高進(jìn)行布置。

4? 結(jié)束語

如今，BIM技術(shù)在建筑室內(nèi)給排水設(shè)計過程中已經(jīng)有了高頻率的應(yīng)用，無論是管道設(shè)備的布置，還是工程量的計算，抑或是各種管道系統(tǒng)的碰撞、檢查和協(xié)調(diào)，其都可以在提升工程質(zhì)量、降低施工成本的基礎(chǔ)上，大幅度縮短工期。不管是通過設(shè)計出圖，還是利用BIM直接出圖，都會有不盡如人意的地方，故而BIM技術(shù)在建筑室內(nèi)給排水設(shè)計的應(yīng)用方面，還有需要進(jìn)一步提升的空間，以求達(dá)到真正意義上便捷和高效的全程控制。

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