探討B(tài)IM技術(shù)在建筑給排水管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

徐欽鍇

浙江建院建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)院 浙江 杭州 310000

引言

隨著我國建筑建設(shè)數(shù)量不斷增多，給排水管道設(shè)計(jì)問題關(guān)注度相應(yīng)增加，諸如管路、管網(wǎng)的交叉碰撞問題，一旦在設(shè)計(jì)階段未能有效處理，可能嚴(yán)重限制后續(xù)施工進(jìn)度及質(zhì)量。而BIM（建筑信息模型）技術(shù)可解決上述問題，還可確保管道設(shè)計(jì)合理性以及相關(guān)信息可視化管路，因此加強(qiáng)BIM技術(shù)在建筑給排水管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究意義重大。

1 BIM技術(shù)概論

BIM技術(shù)具體為建筑信息模型，其為建筑工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，構(gòu)建建筑工程信息模型方式展現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)情況，可借助計(jì)算機(jī)快速清晰顯示建筑內(nèi)部不同區(qū)域管線布設(shè)情況，并準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)出建筑用管材的具體用量，因此整體設(shè)計(jì)工序流程操作較為順暢。同時(shí)該模型數(shù)據(jù)包括建筑工程項(xiàng)目構(gòu)建、工程步驟信息等，并建立建筑工程數(shù)據(jù)庫，因此工程數(shù)據(jù)管理效果顯著，還可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)控制的目的，因此該技術(shù)實(shí)用價(jià)值高。

以往國內(nèi)建筑工程給排水設(shè)計(jì)大多采用CAD平面設(shè)計(jì)方法，而BIM技術(shù)與其具有明顯的差異性。與CAD平面設(shè)計(jì)對(duì)比，BIM 技術(shù)應(yīng)用改變交付工具、設(shè)計(jì)內(nèi)容及過程，形成立體化思維模式，因此有助于提升建筑工程給排水設(shè)計(jì)效率。

2 BIM技術(shù)應(yīng)用特征

對(duì)于高層建筑給排水過程來說，其整體施工復(fù)雜性較高，涉及管材及器具數(shù)量多，假使相關(guān)設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題，影響較大，而引入BIM技術(shù)，可有效解決該問題，該技術(shù)應(yīng)用特征較為顯著，其具體表現(xiàn)為下面三個(gè)方面。

（1）可視化。工作人員將建筑數(shù)據(jù)輸入BIM軟件后，直接轉(zhuǎn)換成直觀、立體的建筑模型，工程尚未施工作業(yè)，施工后的效果便可直觀顯示。另外，建筑模型結(jié)構(gòu)可采用多角度實(shí)施具體分析，確定空間結(jié)構(gòu)關(guān)系，因此指導(dǎo)性更為突出。

（2）模擬性。BIM軟件能真實(shí)顯示建筑的基本功能，諸如光照、通風(fēng)等數(shù)據(jù)，這樣便于施工單位確定工程施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，制定相應(yīng)的施工方案。

（3）優(yōu)化性。基于BIM技術(shù)形成的工程模型，設(shè)計(jì)人員能及時(shí)確認(rèn)工程設(shè)計(jì)缺陷，及時(shí)采取措施進(jìn)行修正，如建筑層高限制導(dǎo)致大量線路碰撞問題，通過模型數(shù)據(jù)分析，評(píng)估各種潛在碰撞點(diǎn)及碰撞形式，再制定具體解決方法。

3 BIM技術(shù)在建筑給排水管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（1）前期準(zhǔn)備。該環(huán)節(jié)涉及信息模型初始文件、工作集、導(dǎo)圖以及定位等設(shè)計(jì)工作，要求工作人員利用MEP程序，將建筑給排水管道設(shè)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)逐一輸入初建的模型結(jié)構(gòu)，這些數(shù)據(jù)包括管材尺寸、類型等，并對(duì)于三維信息模型數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，諸如標(biāo)高信息、軸線定位、建筑以及結(jié)構(gòu)模型等，保證上述模型數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)一致[1]。

（2）構(gòu)建模型及相關(guān)軸線。本環(huán)節(jié)具體在BIM初始模型完成后，將給排水設(shè)計(jì)使用的工作面和其他工作面進(jìn)行對(duì)位，固化標(biāo)高數(shù)據(jù)，并利用相關(guān)二維設(shè)計(jì)參數(shù)完善相關(guān)模型數(shù)據(jù)，便于后續(xù)開展驗(yàn)算工作。另外，工作人員可將二維設(shè)計(jì)模型軸線用作BIM模型軸線，也可根據(jù)實(shí)際需求增設(shè)軸線，進(jìn)而確保三維模型精確性[2]。

（3）衛(wèi)浴裝置布設(shè)。衛(wèi)浴裝置布設(shè)過程中，BIM技術(shù)可采用以“族”為基本要素實(shí)施具體繪制，其具體涉及門、墻體以及水泵等，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)構(gòu)建具體的建筑模型。

（4）衛(wèi)生器具及排水管道安裝。實(shí)際給排水管道設(shè)計(jì)階段，工作人員可通過BIM技術(shù)軟件Revit 模型以及項(xiàng)目瀏覽器，確認(rèn)給水系統(tǒng)所需的各種衛(wèi)浴裝置，如衛(wèi)生間給水管道設(shè)計(jì)時(shí)，便可利用相關(guān)軟件，需選擇合適的坐便器以及洗臉盆，以及其他衛(wèi)生器具，并構(gòu)建相應(yīng)的邏輯連接關(guān)系。另外，給排水管道設(shè)計(jì)過程中，工作人員經(jīng)常遇到各種衛(wèi)生器具之間相互銜接問題，諸如坐便、浴缸等，并且這些衛(wèi)生器具之間安裝方式、高度及角度也不相同。因此具體設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)器具要求對(duì)于相關(guān)管道參數(shù)進(jìn)行協(xié)調(diào)設(shè)定，并逐步改良，兼顧平面及立面等基礎(chǔ)點(diǎn)位置，確保整體布設(shè)合理性及實(shí)效性[3]。

（5）管線碰撞交叉檢查。建筑給排水管道設(shè)計(jì)時(shí)，如三維信息模型已創(chuàng)建完成，工作人員應(yīng)及時(shí)檢查各種管線碰撞情況，如利用REVITMEP程序，該程序具有自動(dòng)碰撞檢查功能，當(dāng)相關(guān)信息整合及輸入操作完成，再使用Navisworks開展細(xì)化檢驗(yàn)，及時(shí)確認(rèn)及糾正模型錯(cuò)誤問題。這種細(xì)化檢驗(yàn)步驟具體如下：工作人員使用相關(guān)程序?qū)С瞿Ｐ团潘艿兰敖Y(jié)構(gòu)部件文件，然后添加在Navisworks組件中，利用參數(shù)面板確定檢驗(yàn)對(duì)象，然后逐一設(shè)置對(duì)話窗口參數(shù)，并實(shí)施自動(dòng)化運(yùn)算，這樣可在極短時(shí)間內(nèi)確認(rèn)檢驗(yàn)范圍內(nèi)管線碰撞情況。如運(yùn)算功能無法啟動(dòng)時(shí)，這表明模型設(shè)置存在問題，應(yīng)當(dāng)及時(shí)檢查及修改模型。同時(shí)根據(jù)細(xì)化檢驗(yàn)以及分析后，該程序可輸出相應(yīng)的檢驗(yàn)報(bào)告，具體包括潛在碰撞問題的位置圖像以及相關(guān)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)而幫助工作人員進(jìn)一步優(yōu)化管線設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而形成科學(xué)合理的給排水管道施工計(jì)劃。

（6）管線計(jì)量。設(shè)計(jì)階段，工作人員需對(duì)于設(shè)計(jì)所需管線以及給排水構(gòu)件數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其可采用用量表方式，構(gòu)建相關(guān)數(shù)據(jù)庫，逐一輸入相關(guān)區(qū)域的管材類型及屬性數(shù)據(jù)，然后由軟件統(tǒng)計(jì)功能輸出相應(yīng)的管材用量統(tǒng)計(jì)表，工作人員可查閱單方向用材統(tǒng)計(jì)或特定區(qū)域管材參數(shù)[4]。

4 結(jié)束語

綜上所述，目前BIM 技術(shù)在建筑給排水管道設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用日益增多，尤其在高復(fù)雜性給排水管道設(shè)計(jì)方面，應(yīng)用效果更加顯著。通過BIM 技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可防止出現(xiàn)設(shè)計(jì)不合理及時(shí)間、物力成本消耗過多情況，進(jìn)而明顯增加建筑給排水管道設(shè)計(jì)及和施工質(zhì)量。