建筑給排水工程設(shè)計中BIM的應(yīng)用探索

田玉順 黃孝惠

摘要：在建筑給排水設(shè)計中，BIM 發(fā)揮的作用越來越大，也逐漸得到了設(shè)計者們的一致認可，因此在很多給排水設(shè)計的方面都有重要應(yīng)用。然而，隨著其應(yīng)用不斷深入，問題也一定程度的凸顯。在實際使用中，依然需要設(shè)計施工單位不斷對其實施優(yōu)化，以使其發(fā)揮更大作用。

關(guān)鍵詞：建筑給排水;工程設(shè)計;BIM;應(yīng)用探索

導(dǎo)言：

作為一種新型的三維模型設(shè)計系統(tǒng)，BIM 必須對建筑給排水設(shè)計有很大的幫助。隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，建筑業(yè)也迅速發(fā)展，人們的要求也越來越高。因此，給水排水工程的設(shè)計在整個建筑設(shè)計中尤為重要。隨著BIM 技術(shù)的推廣和應(yīng)用，不僅有效地提高了設(shè)計質(zhì)量，而且為整個建筑工程的質(zhì)量提供了有效的保證。目前，我國在使用BIM 方面還存在一些問題。我相信，通過不斷的實踐和總結(jié)，BIM 系統(tǒng)將變得更加成熟。以促進中國建筑給水排水系統(tǒng)的水平的提高。

1 BIM 在建筑給排水工程設(shè)計中應(yīng)用的相關(guān)概述

“BIM”即“Building Information Modeling”，意思是“建筑信息模型”。通過這一技術(shù)工具，建筑給排水工程設(shè)計人員可結(jié)合軟件系統(tǒng)制作出的給排水管道三維模型，對給排水設(shè)計的整體過程進行實時調(diào)整管理，從而制訂出靈活化、動態(tài)化、可視化的給排水管道系統(tǒng)設(shè)計方案。

現(xiàn)階段，BIM 系統(tǒng)在建筑給排水工程設(shè)計中的應(yīng)用主要有以下兩個特點：第一，可視化特點。簡單來說，BIM 系統(tǒng)可視化即俗稱的“所見即所得”。在傳統(tǒng)的給排水設(shè)計工作中，相關(guān)人員只能用線條來描繪管道結(jié)構(gòu)的平面圖形。實際結(jié)構(gòu)在很大程度上需要人員的主觀想象。在應(yīng)用了BIM 系統(tǒng)工具之后，這種想象可以直觀地呈現(xiàn)出來。人們可以通過三維數(shù)字圖像來觀察設(shè)計結(jié)果，并據(jù)此對細節(jié)進行修改、分析和決策;在可視化的基礎(chǔ)上，BIM 系統(tǒng)還可以進行仿真事故模擬，即將設(shè)計模型與風(fēng)險因素相結(jié)合，為相關(guān)人員提供無限接近真實的動態(tài)仿真趨勢圖像。通過這一功能特征，相關(guān)人員可以在計算機中構(gòu)建真實的事故場景，然后做出設(shè)計修改、風(fēng)險響應(yīng)等合理的方案。

2 BIM 在建筑給排水工程設(shè)計中應(yīng)用時存在的問題

第一，數(shù)據(jù)信息的問題。從本質(zhì)上講，BIM 系統(tǒng)就是一個承載著幾乎所有給排水工程設(shè)計數(shù)據(jù)信息的大型數(shù)據(jù)庫。但由于樓宇供水及排水系統(tǒng)的特殊性，工程過程中會產(chǎn)生包括預(yù)算、建筑、管制、日常紀錄等在內(nèi)的數(shù)據(jù)資料，這反過來會導(dǎo)致在BIM 系統(tǒng)中存儲過多的信息。缺乏有效的初級和二級關(guān)系分布。在此基礎(chǔ)上，工作人員需要對這些參數(shù)信息進行分類、分層和分類，從而產(chǎn)生更大的工作壓力。此外，由于這些數(shù)據(jù)信息的總量很大，其分類必然會更多，為工作人員查找信息和修改信息的效率帶來了一定的隱患。

第二，功能針對性的問題。作BIM 技術(shù)作為一種建筑信息管理工具，可以廣泛應(yīng)用于建筑設(shè)計的各個領(lǐng)域。然而，正是由于這種普遍性，BIM 技術(shù)在功能模塊方面過于普遍。它只能為員工提供廣泛的模塊功能，如精細施工和項目可視化，不可能實現(xiàn)具體的項目類型和排水設(shè)計鏈接。自動生成，最后，目前的BIM 軟件與給排水設(shè)計標準略有不匹配，要求人員的軟件操作水平較高。

第三，協(xié)同設(shè)計復(fù)雜。在建筑給水排水設(shè)計中，BIM 協(xié)同設(shè)計主要包括以下方面的內(nèi)容，首先是工作組模式，其次是鏈接模式。這兩點都有自己的優(yōu)點和缺點。從第一點來看，當處于工作組模式，在正常操作過程中，整個工作中釋放和訪問權(quán)限的過程相對復(fù)雜，而在第二種鏈路運行模式時，太難以作出全面的管道調(diào)整。此外，BIM 在其他地區(qū)也會有不同的問題，有必要根據(jù)實際情況解決問題，靈活安排設(shè)計方案。

3 BIM 在建筑給排水工程設(shè)計中的應(yīng)用

3.1 安裝模擬設(shè)計

給排水工程的施工過程中，往往會遇到管線多、情況復(fù)雜的施工區(qū)域。在這樣的區(qū)域施工時，不同分包商無法有效配合，甚至相互爭奪空間，造成資源浪費，并對工程質(zhì)量和工期產(chǎn)生影響。通過 BIM 技術(shù)的應(yīng)用，可在三維設(shè)計中引入時間維度，這樣就能夠在設(shè)計階段看到施工過程中的計劃與安排，從而能夠以設(shè)計是否利于施工的整體角度來審視設(shè)計是否合理，工種之間是否存在協(xié)調(diào)性的問題。在優(yōu)化設(shè)計的同時，達到減少施工浪費，提高施工效率的目的。

3.2 可視化設(shè)計

在給排水工程設(shè)計中，使用傳統(tǒng)設(shè)計工具 CAD，不同樓層的給排水設(shè)計相對獨立。事實上，這些獨立的系統(tǒng)作為一個整體在樓層之間相互作用。因此，在使用傳統(tǒng)的cad 繪圖設(shè)計模式時，一旦某些樓層的設(shè)計需要修改，就必然會影響到其他樓層的設(shè)計。不僅嚴重浪費人力物力，而且在施工期間還造成工作效率的損失和延誤。如果采用BIM 技術(shù)，就能充分發(fā)揮其直觀、實時的優(yōu)點，實現(xiàn)建筑工程的全局控制和可視化，從而保證設(shè)計中信息傳遞的一致性和完整性。

3.3 管道綜合

BIM 管道綜合就是工程設(shè)計人員無需現(xiàn)場實地考察，直接運用 BIM 模式展開設(shè)計工作。在 BIM 模式下，管道系統(tǒng)以三維空間的形式直觀地展示在設(shè)計人員的面前，并能夠多角度向設(shè)計師表現(xiàn)其真實狀態(tài)。設(shè)計師可以十分清楚的了解模型中存在的沖突，并在設(shè)計中給予規(guī)避。而且，設(shè)計師還能夠充分運用 BIM 的檢測功能，發(fā)現(xiàn)其中存在的潛在問題，從而給予及時地修正與完善。

3.4 參數(shù)化的設(shè)計

R evit 模型中的二維視圖以及三維視圖，明細表，數(shù)據(jù)表等都會按照相對應(yīng)的并以信息的形式存儲和保存起來，如果我們要對 R evit 模型的數(shù)據(jù)進行適當修改時，它的引擎能夠協(xié)調(diào)不同的位置，如建筑的平面設(shè)計，剖面設(shè)計以及圖紙等;并且數(shù)據(jù)修改人們可以隨時隨地的對數(shù)據(jù)進行修改，修改后的數(shù)據(jù)也會及時進行保存，然而在修改的過程中使用到最多的軟件就是 EXCEL 了，它能夠在修改后及時進行保存。在建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計中要想對參數(shù)化數(shù)據(jù)進行設(shè)計必須要綜合以下兩方面的內(nèi)容進行考慮，第一點在引入 BIM 后必須能夠起到一定的輔助作用。第二點是參數(shù)化必須要在模型上得到體現(xiàn)。

3.5 協(xié)同設(shè)計

當使用cad 繪圖時，不可能加載所有復(fù)雜的附加內(nèi)容。在設(shè)計了電源、排水圖紙后，有必要為電力專業(yè)和結(jié)構(gòu)專業(yè)提供有關(guān)電力負荷和電力負荷的信息。然而，在BIM 模型中，該模型將收集所有信息，如：泵的大小、功率和質(zhì)量。當職業(yè)是跨域的時候，也可以直接閱讀。有時當泵功率被修改時，負載的計算力面也可以實時更新。所有專業(yè)人員將以單一模式運作，這不僅簡化了工作模式，而且還加強了協(xié)同作用及其效力。

另外，cad 采用不同的設(shè)計機構(gòu)進行協(xié)同設(shè)計，主要的方法是相互參照圖紙的完成。在重加載過程中，其他設(shè)計人員修改的內(nèi)容不能滿足實時反映要求。當一個較大的模塊被引用時，它涉及到無法直接讀取的小圖形信息，從而對信息流的完整性產(chǎn)生影響。然而，在BIM 軟件的情況下，協(xié)同設(shè)計的工作內(nèi)容在同一模型中，任何對設(shè)計輸入的修改，設(shè)計者都可以直觀地理解這種變化，并對協(xié)同設(shè)計進行相應(yīng)的研究。明顯提高了操作的簡單性。

結(jié)束語

作為一種創(chuàng)新的三維設(shè)計系統(tǒng)，BIM 技術(shù)在建筑給排水工程設(shè)計中發(fā)揮著越來越重要的作用。雖然目前它的適用性還不夠，但在推廣時會遇到許多障礙。然而，任何新技術(shù)在推廣的初期都會遇到困難。由于經(jīng)驗、習(xí)慣和思維等諸多因素，人們將更加熟悉傳統(tǒng)技術(shù)。然而，不可否認的是，BIM 具有顯著的優(yōu)勢，可以預(yù)見，它在今后的建筑給排水工程設(shè)計中將不可避免地具有廣闊的應(yīng)用前景。

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