BIM技術在建筑給水排水工程設計中的應用

付彩韋

【摘 ?要】近年來，我國經濟水平的快速發展，同時也推動了建筑行業的進程。建筑給排水設計在建筑設計工程中有著十分重要的地位。文章主要是對BIM技術進行了分析，同時講解了其在建筑給排水工程設計中的實際應用，望能為有關人員提供到一定的參考。

【關鍵詞】BIM;給排水工程;管線綜合設計

引言

給水排水設計的質量會直接影響到整個建筑工程的質量。為此有關人員應當增強到對給水排水工程的控制，尤其是在設計的過程中應當選擇先進的設計軟件進行設計，才能有效確保到給水排水工程的順利施工。

1.BIM技術概述

BIM技術是一種新型的設計及管理方法的應用，可將所有涉及的專業的信息放在一個工作平臺，各專業可根據需要調取需要的信息，并可根據需要進行必要的調整更新。設計人員使用BIM軟件完成相關設計工作便能產生新的工作數據，并及時反饋入BIM模型中，實時更新。該模型的出現實現了不用專業進行信息的實時共享交流，便于各部門合作協作，縮短了整體工作周期，便于整個項目更加高效的開展。具體流程為各專業先根據二維圖紙進行BIM建模，利用檢測功能對各專業模型的一致性進行檢查，查看圖紙是否有誤，若存在錯誤就返回CAD圖紙，再查看模型是否存在錯誤，若存在錯誤也返回CAD圖紙進行修改。當圖紙及模型均不存在錯誤時，BIM軟件建模成功。建筑給排水包括建筑項中的給水、排水及消防工程。主要負責將水引入建筑內，并將污水、廢水排出。整個系統可分為壓力系統和重力系統，其中重力系統需要足夠的高差，且管道需要設置為一定坡度才能保證水流出現堵塞。為保證管道的坡度要求，且保證安裝及檢修的順利進行，需給排水專業預留一定的空間。利用BIM軟件進行給排水管道設計時，除繪制管道，還需繪制閥門、法蘭等一系列管道連接件。

2.BIM技術應用

2.1安裝仿真設計

指導施工是安裝仿真設計最重要的目的。各種管線錯綜復雜導致建筑給排水系統施工時吊頂區域非常混亂。這不僅會增加設計時間，也造成了設計資源的浪費。若此時在BIM技術中引入時間維度，即開發出更合適的四維安裝時間表，使設計程序及安裝簡單化，減少設計變更，提高工作效率，盡量節約資源，減少浪費。

2.2可視化設計

建筑給排水設計是以獨立系統為基礎。這些系統會存在于部分樓層中，若修改系統中的部分，可能會對多個樓層產生直接的影響。傳統的設計時，不同樓層都有自己的排水系統，修改小的鏈接需要改全部排水設計模塊，而以系統為基礎的BIM技術可相對方便得修改圖紙，并保證設計的準確性。且傳統的CAD圖紙是分為平面、剖面及立面3種形式表達設計成果，是專業設計人員根據自身的立體感想象設計成果的三維信息，這就導致信息傳遞可能因為設計成果太過復雜而產生錯誤，失去信息的真實性。而BIM技術能直觀的表現設計成果，確保信息傳遞的準確及完整性，降低資源浪費，提高工作效率。

2.3材料表的統計設計

BIM軟件出現之前，建筑給排水設計人利用CAD軟件統計給排水材料工程量，經常出現錯誤，且耗時較大。若出現變更較多，材料工程量需要重新統計時，又要重復工作。而BIM軟件擁有強大的數據庫，工作時可實時顯示材料列表，避免錯誤的出現，且不費時。利用BIM軟件顯示的材料列表，可統計工程量，進行整個項目的預算、估算和方案比選。

2.4協同設計

傳統的CAD軟件由于自身缺陷，不能加載復雜的附加內容，故需完成建筑給排水設計圖紙后，再向結構及電力專業提供相應的信息，工程量巨大且繁瑣。而BIM軟件可將所有專業的信息收集在一起，故當跨專業需要提取資料時可直接提取信息，并可根據需要對相關專業的信息進行修改。使用BIM模型后，建筑項目的所有專業人士使用相同的工作平臺，這不僅簡化了工作量，還更加便于各專業之間的協同溝通，提高工作效率的同時，還保證工程設計的準確性。

2.5 Revit系列軟件的應用

為更好幫助設計人員設計、維護建筑項目的設計工作，BIM軟件構建了Revit系列軟件。根據相同的數據庫建模，Revit系列軟件將二維圖紙及模型中所有的表格和三維圖紙都以信息的形式顯現，且當修改Revit參數時，圖紙、平面、剖面、立面、數量表等中對應的圖紙都會自動進行修改，并實時顯示修改后的狀態。如給排水設計中部分工程量發生變化，只需要在相應位置修改材料表中的工程量，相應的平面及模型等都會發生變化，極大地提高了工作時間及工作質量。進行建筑給排水設計時，Revit參數主要實現表達模型及工作數據參數化的結合及BIM技術與計算機的結合。Revit參數的出現取代了傳統CAD中Execl的作用，更加準確高效地進行項目設計工作。

2.6參數化設計應用

BIM技術中包含很多系列性軟件，其中包括可以幫助建筑工程師設計工程、維護質量的高效率的Revit軟件。Revit可以根據模型中的所有三維視圖和二維信息，對數據庫建模分析，形成信息的顯示。特別的是，如果對Revit軟件的參數進行修改后，其能夠在平面、視圖、明細表、圖紙等不同位置進行協調和有效性的調整。而且，對于這樣的微調，如果只是調整其中一處，待Revit更新以后，所有的設計方案的設計更新都會從軟件中體現出來。例如，在給排水系統中修改一處布置后，與修改相關的設備都會發生改變。這是參數設計應用就會派上用場。其不僅可以引入計算機BIM技術，起到輔助的作用;還可以通過Revit進行參數化設計，很充分的表達模型。在進行前期的設計方案過程中，可以在給排水系統的模型上直接對設備、衛生器具等工作原件進行信息的讀取，進而實現參數化的設計和表征。

2.7安裝仿真設計應用

進行安裝仿真設計應用過程中，最大的目的就是通過BIM技術協調性和可視性的特性來指導施工。在設計給排水系統的施工方案時，繁多的管道、繁雜的吊頂區域會非常復雜。如果處理不好這樣情況，復雜的現場環境會造成設計時間的無限延長，還會增加對設計資源的重復利用和浪費。在這種情況下，如果引用BIM技術，就可以將二維的圖紙上的想象延伸到三維的安裝仿真設計上。它可以把時間維度引入到BIM系統中，并且根據現場施工需要，重新建立一個新的合理的時間維度安裝表。如果建立的是一個成功的時間維度安裝表，通過后期的驗證會證明其具有協調性和可視性。通過安裝仿真設計應用可以大幅度的簡化設計程序，優化設計方案，減少對設計資源和生產成本的浪費，進一步提高施工的效率，最后達到按工期交付工程的目的。

3.建筑給排水工程設計應用問題

作為科技與時代進步的產物，BIM技術相較傳統建筑給排水設計技術的優勢很明顯，但其也處于發展階段，還有很多亟待完善的不足之處。總結發現，目前BIM技術在建筑給排水工程設計中存在的主要難題是協同設計復雜及修改難度系數大。協同設計復雜是由于BIM的協同設計方案由工作集系統及含鏈接系統組成，且這兩個系統都有一定的局限性。其中，應用工作集系統時，權限獲取及權限釋放的過程很復雜;而應用含鏈接系統，難以進行管道綜合性調整。修改難度系數大是因BIM系統包括排水系統的各種數據信息，十分健全，且因數據查詢技術較為先進，提高了查詢數據的效率。同時，由于BIM體系涉及建筑給排水的各個設計方面，如施工預算、施工進度、物業管理等，這些設計方面都有自己的工作參數，需分級分類，故會出現分級過多等問題，一旦需要對這些參數進行修改，工作量龐大。除這兩個問題以外，建筑給排水工程設計中BIM技術的應用還存在其他問題，需根據工程實際相應調整。

4.結束語

由上可知，BIM技術和傳統的二維專業設計軟件相比其的優勢更為明顯，為此有關人員應當不斷對給水排水工程中存在的問題進行完善，才可以真正意義上使其成為建筑給水排水工程中的設計工具。

參考文獻

[1]郝飛翔.基于BIM的項目設計階段進度協同管理應用研究[D].2020.