建筑給排水設計中BIM技術(shù)的應用

鄒寶珍 康建紅

摘要：目前，我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速，在建筑工程項目設計中給排水專業(yè)設計是重要環(huán)節(jié)，在給排水工程設計中要注重做好給排水系統(tǒng)、自動噴水滅 火系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)設計等。近年來，我國信息技術(shù)發(fā)展加快，能進一步加快信息網(wǎng)絡時代發(fā)展進程。BIM 技術(shù)能有效融入到建筑給排水設計中，有助于 提升建筑給排水設計質(zhì)量，彌補傳統(tǒng)給排水設計中存在的各項問題，全面優(yōu)化建筑項目設計與建造成效，實現(xiàn)項目長遠可持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞：建筑;給排水設計;BIM 技術(shù);應用

引言

近年來，隨著建筑規(guī)模的不斷擴大，給排水工程規(guī)模逐漸擴大，對其 要求也越來越高，很多新技術(shù)也開始應用到給排水工程設計中。其中，BIM技術(shù)通過提供智能化的實體建筑模型，可以為給排水工程設計提供可 靠的技術(shù)支持，大幅度提升給排水設計質(zhì)量，很好地彌補了傳統(tǒng)給排水工 程設計中存在的諸多問題。

1BIM 技術(shù)的內(nèi)涵

BIM 技術(shù)即建筑信息模型，它是由建筑工程中的某個工具或者基本元 件形成的相應元素，將其與數(shù)據(jù)信息、相關資料以及物理化學的特性組合 起來，進而形成建筑信息模型，換句話說就是建筑工程所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù) 庫。BIM 是對傳統(tǒng)管理方法的優(yōu)化和創(chuàng)新，在建筑工程施工過程中，需要 某些數(shù)據(jù)信息或者資料作為參考依據(jù)，BIM 則會為其馬上提供，滿足施工 需求，確保建筑工程的順利進行。值得注意的是，信息數(shù)據(jù)庫并不是單純 只有物理信息和建筑信息，這只是其中的一部分，更為關鍵的是，所有信 息之間都存在著一定的關聯(lián)系性，并構(gòu)建了相應的關系模型，而且這些信 息是動態(tài)的。整個建筑工程的所有信息都儲存于 BIM 當中，并且同一項目 中的各項參數(shù)是相互貫通的，在 BIM 內(nèi)部真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息共享，打破 “信息孤島”的束縛，交流起來更加簡單便捷。從建筑工程最初的設計一 直到最后的使用和管理，BIM 可以滿足建筑工程生命周期中不同環(huán)節(jié)的各 項數(shù)據(jù)需求，確保工程建設過程中交流活動的正常開展，使工作人員能夠 在其協(xié)助下快速完成相應任務。

2 建筑給排水設計現(xiàn)狀及存在問題

隨著日益增加的結(jié)構(gòu)復雜程度和建筑功能需求，建筑管道也愈加復雜，建筑給排水設計的要求也在不斷提高，尤其對于一些高層、復雜的建筑，相較于以往的設計，由于其層數(shù)多、高度大、結(jié)構(gòu)復雜和功能多元化的特 點，設計時需考慮的因素、限制條件也越多，設計要求也相應提高，如更 大的靜水壓力、更重的消防任務、更高的可靠性要求及更強的防震防噪能 力等。目前，大部分建筑給排水工程的深化設計仍采用二維 CAD 模式，不 足之處已日益凸顯，具體表現(xiàn)為：（1） 傳統(tǒng)的 CAD 設計以二維圖紙為主要 表現(xiàn)形式，在一些復雜建筑結(jié)構(gòu)設計時，無法準確、立體地反映出各系統(tǒng) 間的空間關系，缺乏直觀感受，使得建筑給排水的深化設計需要花費更多 的時間和精力進行思考與繪制，同時其設計效率與呈現(xiàn)效果不佳。（2） 以 往的設計主要靠交流和圖紙審查來消除設計中錯、漏、碰等問題，如今復 雜的建筑結(jié)構(gòu)使得建筑給排水系統(tǒng)設計更容易出現(xiàn)各種問題，僅靠傳統(tǒng)方 式很難完善地處理這些問題。從上述分析可以看出，以 CAD 為核心的傳統(tǒng) 建筑給排水設計方法在設計時愈顯乏力，很有必要將 BIM 技術(shù)應用于建筑 給排水的設計中，至少在復雜結(jié)構(gòu)的建筑給排水深化設計中十分必要。

3 建筑給排水設計中 BIM 技術(shù)的應用

3.1 可視化設計

建筑給排水工程設計過程中，若要充分發(fā)揮出 CAD 技術(shù)的作用，設計 人員要匯總建筑平面圖、立體結(jié)構(gòu)圖等與建筑相關的信息，復原建筑圖形 信息，結(jié)合分析各方面的信息。在建筑給排水工程設計當中，運用此種技 術(shù)手段，若是給排水工程設計周期較短，信息數(shù)據(jù)傳遞當中可能出現(xiàn)信息 不準確的問題，將威脅到總體建筑給排水工程施工工作展開。如今，BIM 技術(shù)開始廣泛運用到建筑給排水局部工程設計過程中，可以在建筑給排水 設計當中直接構(gòu)建起可以傳遞信息的模型，利用建筑信息模型，準確獲取 與給排水工程有關的信息與數(shù)據(jù)，從而防止傳遞信息中所出現(xiàn)的失誤，真 正提高建筑給排水工程信息數(shù)據(jù)的完整有效程度。建筑給排水局部工程設 計模型不同于其他的土建工程項目的設計模型，通常以普通的土建工程項 目設計模型作為前提條件，實際上的建筑給排水局部工程設計模型要適當展開調(diào)整，若是設計模型被修改，那么會對整個樓層的建筑平面設計帶來影 響。所以，通常來講需要按照建筑樓層的設計來展開建筑給排水工程設計。

3.2 協(xié)同設計

傳統(tǒng)的CAD僅僅是一種繪圖工具，在使用這種方法設計給排水的時候，不能從圖紙中加載出更多有價值的信息，并且在設計圖紙的時候需要為結(jié) 構(gòu)專業(yè)設計人員提供相應的荷載數(shù)據(jù)信息，為電氣專業(yè)設計人員提供電負 荷數(shù)據(jù)信息等等，過于復雜和冗長，同時在數(shù)據(jù)信息流轉(zhuǎn)過程中極有可能 受到諸多因素的影響，數(shù)據(jù)信息的完整性和真實性得不到有效保障。但是 運用 BIM 技術(shù)設計給排水工程，建筑信息模型中包含有整個建筑工程的全 部信息，不同專業(yè)只需要從中提出自己所需的數(shù)據(jù)即可，同時任何部門的?設計人員都可以根據(jù)實際施工狀況隨時更新圖紙，將各個專業(yè)繪制的圖紙 全部集中于同一個建筑信息模型內(nèi)，在優(yōu)化設計模式的同時，增強各部門 之間的協(xié)同性。此外，在運用 CAD 信息平臺對給排水工程進行協(xié)同設計的 時候，一般情況是通過相互參照、相互引用的方式加載圖形，并且在圖形 加載期間，其他專業(yè)的設計人員并沒有操作權(quán)限同樣也不能及時予以修改 和調(diào)整，導致圖紙信息未得到及時更新，同時對數(shù)據(jù)信息的流轉(zhuǎn)產(chǎn)生不良 影響。依靠 BIM 技術(shù)設計的給排水信息模型包含了所有環(huán)節(jié)，比如說在對 給水系統(tǒng)的圖紙進行修改的時候，可以參考其他專業(yè)設計的圖紙進行動態(tài) 修改，毫無疑問，增強了給排水工程協(xié)同設計的質(zhì)量水平。

3.3BIM 模型創(chuàng)建和給排水管線協(xié)調(diào)

1）模型創(chuàng)建和管線協(xié)調(diào)避讓原則。在創(chuàng)建模型的過程中，為了避免 主管線都集中在梁底發(fā)生碰撞，需要遵循以下原則：給排水管道中，小管 徑必須避讓大管徑的管道;壓力管道要避讓重力管道;管線交叉盡可能使 用上翻交叉;給排水管道設置要盡量避開風管;管線連接要盡可能將支管 翻出，同時為了避免影響剖面上主管線的規(guī)劃布置，要將梁格間的支管翻 出;走廊、通道等區(qū)域的風管設置在頂部緊貼梁底位置，強弱電橋架并排 設置，同時排水管道設置在強弱電橋架下，事先留出閥門安裝空間。2） 特殊復雜區(qū)域的管線設置。對于給排水管線設置比較密集的區(qū)域，通常這 些區(qū)域均是人行過道，吊頂內(nèi)部空間都相對緊張，而這些區(qū)域上方通常有 很多管線，所以項目甲方往往對于這部分區(qū)域的裝修凈高有嚴格要求，管 線走向非常復雜，尤其是疏散通道交匯的地方，各種管線非常密集。這部 分區(qū)域既是建筑不同功能分區(qū)的交匯點，更是各種管線的交錯區(qū)域。針對 這些區(qū)域的管線設置，要盡量避免曲饒設置排水管道，這樣可以避免不必 要的成本，同時可降低施工難度。

結(jié)語

在建筑給排水設計中 BIM 技術(shù)運用具有較高價值，但我國在建筑給排 水設計領域，BIM 的應用起步較晚，設計人員應不斷深入探索 BIM 相關軟 件的應用。BIM 技術(shù)運用優(yōu)勢不容忽視，在未來的建筑給排水設計領域中，BIM 也必將成為設計工作的重點發(fā)展方向之一。

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