中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司，天津 300074

在我國傳統(tǒng)的市政工程給排水系統(tǒng)管道細(xì)部設(shè)計(jì)中，主要運(yùn)用二維設(shè)計(jì)與建模，而建模中的數(shù)據(jù)信息非常少。隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的更新，越來越多的新技術(shù)被用于市政工程給排水管道設(shè)計(jì)中，而BIM技術(shù)就是常用的技術(shù)之一。BIM技術(shù)利用建筑物外觀信息進(jìn)行內(nèi)容建模，形成了一種更加精確可靠的計(jì)算機(jī)工程建模技術(shù)，能夠?qū)o排水系統(tǒng)連接管道施工的一些具體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了綜合分析和系統(tǒng)計(jì)算，從而使工程施工圖更直觀、全面地向公眾展示，更好地指導(dǎo)施工人員對(duì)給排水管道進(jìn)行施工建設(shè)。文章主要分析了BIM技術(shù)的特點(diǎn)及其在市政給排水中的具體應(yīng)用，主要內(nèi)容如下所述。

1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)可以被用于建立與建筑物信息內(nèi)容有關(guān)的模型，是一種集設(shè)計(jì)、管理模式和構(gòu)造為一體的新方法。與CAD和完全手工制作的圖紙相比，該技術(shù)應(yīng)用的主要原理可以反映在工程建設(shè)的諸多方面，例如工具的使用、文化內(nèi)涵等。在形式和使用方法上，BIM技術(shù)比CAD技術(shù)更高級(jí)，是一種三維思維模式，它的三維思維模式可以有效地平衡各種管線垂直平面之間的距離、垂直高度差和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方法，因此BIM技術(shù)被普遍推廣和應(yīng)用

2 BIM技術(shù)的主要特點(diǎn)

2.1 可視性特點(diǎn)

BIM的核心技術(shù)適用于市政管理的給排水管道設(shè)計(jì)，相關(guān)人員可以結(jié)合BIM技術(shù)，提高給排水管道設(shè)計(jì)方案的精確性，為城市給排水管道的設(shè)計(jì)提供詳細(xì)的科學(xué)方法，構(gòu)建合理的模型結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)人員可基于給排水系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行的特點(diǎn)，繪制給排水管道基本的運(yùn)行線路，結(jié)合模型結(jié)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)行，不斷調(diào)整原市政建筑給排水管道設(shè)計(jì)的具體方案，以此提高管道設(shè)計(jì)新方案的持續(xù)實(shí)施效果。

2.2 模擬性特點(diǎn)

BIM技術(shù)可以模擬整體建筑物的基本信息。相關(guān)設(shè)計(jì)人員可以利用BIM技術(shù)在建設(shè)實(shí)驗(yàn)中拍攝虛擬圖像，有效地分析給排水系統(tǒng)的建設(shè)方案是否科學(xué)，保證給排水管道的正常運(yùn)行。在市政給排水管線的設(shè)計(jì)方法過程中，設(shè)計(jì)人員可以緊密整合給排水管線和燃?xì)夤艿乐車Y(jié)構(gòu)的運(yùn)作，以確保供水管網(wǎng)的連續(xù)有效施工。同樣，在給排水管道的快速建設(shè)階段中，根據(jù)虛擬模型的連續(xù)運(yùn)行結(jié)果，工作人員可以針對(duì)運(yùn)行過程中存在的問題制訂有效的解決方案。

2.3 協(xié)調(diào)性特點(diǎn)

由于BIM具有很好的技術(shù)協(xié)調(diào)性，相關(guān)人員通過各種方式科學(xué)地應(yīng)用BIM技術(shù)可以有效增加市政給排水管道的建設(shè)水平，進(jìn)一步提高給排水管道的基本運(yùn)行率，保證城市供水量的穩(wěn)定性和連續(xù)性。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)原設(shè)計(jì)和方案不匹配的情況，BIM技術(shù)可以很好地協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)人員和后期建設(shè)管理人員的分歧，保證整體工程后期建設(shè)的有序進(jìn)行。

3 BIM技術(shù)在市政給排水設(shè)計(jì)中的作用

3.1 可視化設(shè)計(jì)

在傳統(tǒng)形式的建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員通常采用CAD軟件來完成施工細(xì)部設(shè)計(jì)工程圖。然后施工人員通過CAD剖面圖、二維平面圖構(gòu)想出三維模型，并將其映射到相關(guān)布局中。但是，這一過程一般需要具有極其豐富的建筑實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人員來完成，它具有很強(qiáng)的主觀性并且容易出錯(cuò)。與傳統(tǒng)形式的CAD技術(shù)相比，BIM技術(shù)可以避免設(shè)計(jì)方法過程中視覺感知的差異。另外，在建筑給排水工程施工中，常見的設(shè)計(jì)匹配方式是根據(jù)建筑的實(shí)際情況來選擇的，BIM技術(shù)的實(shí)施及其可視化設(shè)計(jì)匹配的應(yīng)用可以反映建筑的整體情況，確?，F(xiàn)場施工人員可以充分掌握建筑的詳細(xì)內(nèi)容。在應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，施工人員根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行現(xiàn)場施工，當(dāng)實(shí)際施工與施工圖紙之間存在差異時(shí)，設(shè)計(jì)人員很容易對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，從而幫助施工單位的實(shí)際操作達(dá)到最佳結(jié)果。

3.2 協(xié)同設(shè)計(jì)

在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的模式下，它不具有邊設(shè)計(jì)邊添加大量設(shè)計(jì)信息的基本功能。如果大多數(shù)要求不能得到保證，將會(huì)給建筑物和給排水系統(tǒng)的翻新工程帶來極大的安全隱患。借助BIM技術(shù)模型構(gòu)建功能，可以非常有效地解決傳統(tǒng)模式中的各種核心問題。BIM技術(shù)可以匯總和組織與建設(shè)項(xiàng)目有關(guān)的所有綜合數(shù)據(jù)和信息，任何子項(xiàng)目要想獲得所需的各種信息都可以通過BIM技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。相關(guān)人員根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)配置變化實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新綜合數(shù)據(jù)相關(guān)信息，從而保證數(shù)據(jù)的綜合性、及時(shí)性和有效性。在新建筑物的給排水系統(tǒng)工程的部分設(shè)計(jì)中，施工人員通過使用其自己的模型結(jié)構(gòu)來進(jìn)行施工和管理，極大地簡化了施工流程。此外，BIM技術(shù)通?？梢栽谕幌嚓P(guān)模型中完成不同的任務(wù)，由給排水工程的現(xiàn)場施工人員完成實(shí)際的運(yùn)營項(xiàng)目，從而促進(jìn)該項(xiàng)目整體高效協(xié)同設(shè)計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)。

3.3 參數(shù)化設(shè)計(jì)

通過建立BIM模型，所有施工圖紙都可以清晰地反映在相同的基本模型中，該基本模型包括了三維視圖和二維視圖，而且施工圖紙的設(shè)計(jì)參數(shù)也可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。大型數(shù)據(jù)庫會(huì)及時(shí)處理更新設(shè)計(jì)參數(shù)，可根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)對(duì)其進(jìn)行修改。例如，在建筑給排水管道工程施工單位后期，二維平面布置將隨著消防設(shè)備的變化而逐漸變化，模型最終數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取和更新可以保證基本物料清單數(shù)據(jù)的連續(xù)有效性，并為設(shè)計(jì)人員提供可靠的科學(xué)理論依據(jù)。另外，與傳統(tǒng)的通過數(shù)據(jù)表進(jìn)行編輯和修改的技術(shù)相比，BIM技術(shù)可以直接選擇從建模方法中讀取某些相關(guān)設(shè)備的實(shí)時(shí)信息內(nèi)容，如管徑等，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，使其合理化，從而滿足實(shí)際運(yùn)行中給排水的潛在需求。

3.4 局部設(shè)計(jì)

給排水改造工程的局部設(shè)計(jì)是根據(jù)工程項(xiàng)目的具體方案來實(shí)施規(guī)劃的。在設(shè)計(jì)搭配的過程中，將設(shè)計(jì)方案與城市的實(shí)際情況進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行詳細(xì)的分析。在實(shí)施項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案時(shí)，先要確定項(xiàng)目區(qū)域的范圍、短期目標(biāo)、給排水和流量。相關(guān)人員對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和確定后，根據(jù)實(shí)際情況科學(xué)合理地設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的新方案，而且必須了解當(dāng)前的規(guī)模和土地使用情況，以確保輔助結(jié)構(gòu)能夠滿足新方案的設(shè)計(jì)和配置需求。檢查設(shè)計(jì)主體的開發(fā)過程中可能出現(xiàn)的潛在隱患，及時(shí)加以處理并實(shí)施正確的響應(yīng)方法。市政建設(shè)給排水工程項(xiàng)目計(jì)劃的基本確定是給排水系統(tǒng)工程計(jì)劃的重點(diǎn)。

4 BIM技術(shù)在市政給排水設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

4.1 在管線與材料方面的應(yīng)用

在城市給排水系統(tǒng)配套設(shè)施的設(shè)計(jì)中，負(fù)責(zé)市政給排水系統(tǒng)建設(shè)的相關(guān)人員可以充分利用該平臺(tái)的優(yōu)勢，BIM技術(shù)被用于建立相關(guān)項(xiàng)目的建筑模型。在系統(tǒng)功能預(yù)置計(jì)算的模式下，相應(yīng)的施工設(shè)計(jì)模式新方案的最終數(shù)據(jù)也可以通過圖紙進(jìn)行描述。結(jié)合實(shí)際的管道連接情況，建筑物中設(shè)計(jì)搭配的解決方案可以最大程度上滿足相關(guān)層次的需求。該項(xiàng)目的建設(shè)設(shè)計(jì)模式的解決方案是將最終的管道連接設(shè)計(jì)與工作結(jié)合起來，形成與之相關(guān)的建筑信息內(nèi)容。該系統(tǒng)能夠在選擇建筑物的設(shè)計(jì)方案時(shí)檢測出隱藏的缺陷，并全面檢查施工過程中是否發(fā)生意外情況，屬于分析相關(guān)設(shè)計(jì)、程序和數(shù)據(jù)的一種方式。另外，BIM技術(shù)也可以為地面和排水建筑物選擇替代材料。因此，在大型BIM數(shù)據(jù)庫中，存在許多用于建立外觀建模方法的基本標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)人員能夠獲得有關(guān)建筑物、項(xiàng)目和建筑材料的實(shí)際情況，并應(yīng)用準(zhǔn)確和科學(xué)的理論，有助于對(duì)新建筑物的項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)研究。

4.2 在參數(shù)設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用

BIM技術(shù)可以清晰地顯示建筑項(xiàng)目中的三維視圖、二維視圖等相關(guān)建筑信息。此外，其還可以修改建筑模型結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的各種參數(shù)，并重新生成相應(yīng)的過程關(guān)系模型，使建筑中的設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)人員能夠分析出新的項(xiàng)目模型結(jié)構(gòu)以及與建筑實(shí)際情況相關(guān)的數(shù)據(jù)。相關(guān)人員還可以根據(jù)上述內(nèi)容重新設(shè)置所需的編碼方法程序，以確認(rèn)BIM系統(tǒng)的正確實(shí)施。

5 結(jié)束語

綜上所述，建筑工程給排水的設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)建筑工程的質(zhì)量具有非常重要的意義，相關(guān)人員應(yīng)充分了解BIM技術(shù)應(yīng)用到市政給排水中存在的不足，并尋求科學(xué)合理的解決方案，進(jìn)一步提高市政道路給排水設(shè)計(jì)水平，有效確保建筑工程的整體施工質(zhì)量。