宋志海

摘 要：BIM 技術(shù)作為一種現(xiàn)代信息化的技術(shù)，應(yīng)用于建筑工程的給排水設(shè)計(jì)中，將會(huì)大大提高建筑行業(yè)的設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率帶。在建筑行業(yè)不斷發(fā)展的過程中，BIM 技術(shù)也不斷完善并成熟，在給水排水的工程中起到了至關(guān)重要的作用，其最具有推廣和使用價(jià)值。本文探討了BIM在建筑工程給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM；建筑工程；給排水設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1 前言

為了順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，應(yīng)該加大對(duì)BIM 技術(shù)的應(yīng)用，提高建筑工程的質(zhì)量，更有利于相關(guān)人員進(jìn)行建設(shè)工程的管理。在建筑給排水設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人體利用BIM 技術(shù)能夠有效的提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量，更有利于建筑項(xiàng)目其他單位工程的設(shè)計(jì)。

2 BIM 技術(shù)的特點(diǎn)

建筑工程最原始的設(shè)計(jì)方法是手繪。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以及對(duì)設(shè)計(jì)技術(shù)的研究，有關(guān)部門還制定了標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要依靠相關(guān)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)，并保證設(shè)計(jì)的質(zhì)量。BIM 不但改變了繪圖工具，更是改變了成果交付的內(nèi)容、方法和流程。BIM技術(shù)不是撇棄過去的設(shè)計(jì)方法，而是結(jié)合舊有的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)軟件，對(duì)設(shè)計(jì)方法進(jìn)一步優(yōu)化。① BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了信息的共享，促進(jìn)信息的交流，及時(shí)的了解需要建立給排水工程相關(guān)的信息，對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行總結(jié)，按照相關(guān)信息進(jìn)行設(shè)計(jì)；②設(shè)計(jì)時(shí)需要利用CAD 軟件充分保證設(shè)計(jì)的質(zhì)量。應(yīng)該對(duì)設(shè)計(jì)的圖紙結(jié)合BIM 技術(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，建立專門的模型，在模型中檢查相關(guān)的問題，如果存在問題則及時(shí)解決。BIM 技術(shù)建立模型能夠通過三維立體的圖像直接反映出來。在建筑給排水中，最多的是管道設(shè)計(jì)。因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)管道的設(shè)計(jì)進(jìn)行檢查，確保相關(guān)的質(zhì)量。BIM 技術(shù)還能夠了解建筑給排水實(shí)際的施工狀況，給予適合的施工管理方法。

3 BIM在建筑工程給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 各項(xiàng)參數(shù)的自動(dòng)計(jì)算

利用BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)于建筑給排水工程的模擬，其模型中包括了工程設(shè)計(jì)的二維視圖、三維視圖、明細(xì)表、數(shù)據(jù)表和圖紙等內(nèi)容，依據(jù)類似建筑工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，以信息的形式進(jìn)行存儲(chǔ)與保存。后期需要對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行修改時(shí)，需要將引擎協(xié)調(diào)至不同的位置上，例如對(duì)于建筑平面的設(shè)計(jì)、剖面設(shè)計(jì)和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)等；且修改人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合不同的工程條件，進(jìn)行參數(shù)的合理修改與補(bǔ)充完善，并注意在修改后，對(duì)數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行改變與更新。

在建筑給排水工程的設(shè)計(jì)過程中，參數(shù)化設(shè)計(jì)需要充分考慮兩個(gè)方面：一方面是能夠有效輔助計(jì)算機(jī)中，BIM 技術(shù)的合理引入；另一方面是參數(shù)化可以在表達(dá)模型的形式上得到體現(xiàn)。在進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)的過程中，用到最多的就是EXCEL 軟件，它能夠?qū)π薷暮螽a(chǎn)生的內(nèi)容進(jìn)行及時(shí)更新。

3.2 材料安排

一般來說，在使用建筑給排水材料前，需要對(duì)材料進(jìn)行合理地安排。首先，通過利用CAD 圖紙進(jìn)行工程測(cè)量，以確定給排水材料的用量，但這種確定材料的方式具有效率低、材料浪費(fèi)較大等問題。同時(shí)，若對(duì)圖紙進(jìn)行修改，很容易打亂整個(gè)設(shè)計(jì)的程序。而BIM 技術(shù)的應(yīng)用，通過它本身自帶的數(shù)據(jù)庫，可以將大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫，這樣大大方便人們迅速、準(zhǔn)確地掌握好材料名單和數(shù)量，為工程的預(yù)算工作的開展做準(zhǔn)備。

3.3 可視化設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，土建需要向給排水專業(yè)提供基本資料，并在CAD 平臺(tái)上構(gòu)建平面、立面及剖面圖，使得設(shè)計(jì)資料能夠更好地呈現(xiàn)出來。因此針對(duì)給排水人員來說，在獲取資料的同時(shí)，還需要還原立體圖形，在很大程度上增加了設(shè)計(jì)難度。特別是在項(xiàng)目建設(shè)復(fù)雜、工期緊張情況，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，將直接造成三維信息傳遞失真現(xiàn)象。而在BIM 技術(shù)支持下，能夠高效地彌補(bǔ)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模型在各個(gè)環(huán)節(jié)存在的不足，發(fā)揮實(shí)時(shí)、直觀優(yōu)勢(shì)，保證信息傳遞真實(shí)，提高建筑工程可視效果。項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，軟件具有的較強(qiáng)的協(xié)同性，能夠?qū)皶r(shí)更新項(xiàng)目信息，但是針對(duì)大型項(xiàng)目設(shè)計(jì)，需要借用圖元，建立本地文件時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)借用不成功情況，造成建筑模型丟失，無法進(jìn)行有效繪制。系統(tǒng)圖作為平面圖繪制的基礎(chǔ)，由于項(xiàng)目工程量較大，運(yùn)用Revit MEP 直接繪制難度較大，圖面較為凌亂。因此在具體設(shè)計(jì)中，要根據(jù)具體情況，合理對(duì)軟件進(jìn)行操作，確保BIM 技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中的功能能夠得到有效發(fā)揮。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，針對(duì)BIM 技術(shù)的應(yīng)用，我們還要深入分析和研究，逐步拓展其應(yīng)用廣度和深度。

3.4 協(xié)同設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的建筑給排水工程設(shè)計(jì)工作主要依靠CAD 平臺(tái)完成，但CAD 始終屬于繪圖工具，無法描繪工程項(xiàng)目的其他信息，因此在進(jìn)行給排水工程的設(shè)計(jì)工作中，還應(yīng)結(jié)合建筑的結(jié)構(gòu)荷載以及電氣電負(fù)荷，增大了工作難度。但若系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM 模式，工程項(xiàng)目所有的信息均可以在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行歸納匯總，比如水泵的具體型號(hào)、尺寸以及質(zhì)量等，這樣非專業(yè)人員也可以隨時(shí)進(jìn)行查閱。同時(shí)，當(dāng)修改給排水水泵相關(guān)的信息后，電氣專業(yè)的符號(hào)也會(huì)發(fā)生一定改變，且所有的工作均會(huì)組照此種信息模型，相關(guān)人員可以直觀了解實(shí)際的修改情況，不但簡化了工作模式，也增強(qiáng)了設(shè)計(jì)工作的協(xié)同性。

3.5 管線綜合設(shè)計(jì)

BIM 模型的使用可以直接反映管道集成后的凈空高度。在BIM 建立模型的過程中，管道系統(tǒng)呈現(xiàn)的三維模型是管道的最真實(shí)狀態(tài)。設(shè)計(jì)師不僅能夠觀察到模型圖中發(fā)生的碰撞現(xiàn)象，而且能夠在繪圖制作完畢后，采用碰撞檢測(cè)的功能，或者利用其它的軟件對(duì)其進(jìn)行軟碰撞、硬碰撞的檢測(cè)，其中的硬碰撞所指的是碰撞發(fā)生在物理意義上，軟碰撞所指的是使用空間、安裝以及檢修的校核。通過三維模型可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)BIM的三維管道，進(jìn)行沖突的檢測(cè)。然后及時(shí)向給排水設(shè)計(jì)師詳細(xì)反饋，保證修改和調(diào)整的及時(shí)性，進(jìn)一步完善管線綜合設(shè)計(jì)。

3.6 參數(shù)化設(shè)計(jì)

Revit 系列軟件是為建筑信息模型（BIM）構(gòu)建的，可幫助建筑設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)、建造和維護(hù)質(zhì)量更好、能效更高的建筑。根據(jù)Revit 模型中所有的表和三維視圖以及二維圖紙，將基于相同的數(shù)據(jù)庫建模，顯示信息的形式。修改Revit 參數(shù)時(shí)，其引擎能夠在不同的位置上協(xié)調(diào)，包含平面、剖面、明細(xì)表、圖紙以及模型視圖中對(duì)其修改。隨意修改一處，全部更新的狀態(tài)都可以得到實(shí)現(xiàn)。例如：給排水系統(tǒng)在修改布置后，灑水車、消火栓、消防設(shè)備等相關(guān)設(shè)備數(shù)量也都發(fā)生改變。針對(duì)這種狀況的解決方案在材料表中就可以實(shí)現(xiàn)，因此可以有效提高設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。一方面，參數(shù)化設(shè)計(jì)可以體現(xiàn)在表達(dá)模型的表達(dá)形式上；另一方面，引入BIM 在計(jì)算機(jī)的過程中，可以作輔助的作用。例如，在水力計(jì)算過程中，專業(yè)技術(shù)人員將使用相關(guān)的軟件編寫公式。Excel 是CAD 的常用工具。然而，當(dāng)應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，它在模型上直接對(duì)衛(wèi)生器具和設(shè)備的信息進(jìn)行讀取。在設(shè)置管路水力特性參數(shù)后，可自動(dòng)修改管徑。

3.7 安裝模擬

設(shè)計(jì)建筑給排水系統(tǒng)的主要目的便是可以為實(shí)際的施工提供參考依據(jù)，但施工期間也難免會(huì)遇到復(fù)雜問題，比如在吊頂區(qū)域施工時(shí)，不同工種還會(huì)擠占空間，不但浪費(fèi)了工程成本，也會(huì)影響實(shí)際的施工進(jìn)度。而BIM 模型可以將降工期目的引入三維設(shè)計(jì)過程中，通過制定科學(xué)的安裝進(jìn)度報(bào)表，安排安裝工期，且之后對(duì)其進(jìn)行合理的評(píng)估與驗(yàn)證，確保與其他工種進(jìn)行相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)報(bào)表的合理性，從而最大程度的降低設(shè)計(jì)變更的幾率，為企業(yè)節(jié)約更多的建筑成本。

綜上所述，在建筑給排水設(shè)計(jì)的過程中，利用BIM 技術(shù)能夠有效的提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量，更有利于建筑項(xiàng)目其他單位工程的設(shè)計(jì)。

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