BIM技術在市政給排水管線設計中的應用探索

李佳奇

摘要：經(jīng)濟的發(fā)展，城市化進程的加快，促進市政工程建設項目的增多。為了提高建設項目的質量，BIM技術已經(jīng)得到越來越廣泛的應用，特別是在給排水工程的施工管理方面，發(fā)揮了重要的作用。此外，隨著給排水工程建設規(guī)模的不斷擴大和施工周期的縮短，許多工程所需的設計越來越復雜，造成了難度的增加。因此，在當今的發(fā)展背景下，必須充分理解和掌握BIM技術，并結合實際應用，通過在建筑工程中的靈活使用，提高施工效率，為今后提高給排水工程行業(yè)的施工管理效率打下堅實的基礎，并繼續(xù)推動給排水工程技術在中國的發(fā)展。本文就BIM技術在市政給排水管線設計中的應用展開探討。

關鍵詞：市政給排水管線設計;BIM技術;實踐應用

引言

市政給排水設計階段對BIM技術的應用具有重要意義，設計人員利用BIM技術對給排水管線分布情況以及給排水設計階段存在的問題進行深入分析，并探索有效的措施及方法。BIM技術支持模型的建立和應用，通過對以往給排水設計方案的優(yōu)化，可以保證工程的有序進行，為項目的建設提供了良好的基礎條件，因此，深入的策略研究分析具有一定的現(xiàn)實意義。

1BIM技術特點及優(yōu)勢

（1）項目可視化。BIM具有將2D轉換成3D的功能，克服了2D平面圖無法呈現(xiàn)空間幾何關系與實際情況的問題，3D具有形象直觀“所見即所得”的特點。應用BIM技術可視化的功能，可以開展碰撞檢查，即空間結構關系是否存在干涉;開展動態(tài)模擬仿真和視覺分析，及時發(fā)現(xiàn)問題。采用BIM技術之后，各方之間的溝通無需進行空間想象，減少了偏差，使溝通更加全面準確，顯著提高溝通效率。（2）檢查設計圖。利用BIM技術，可以進行施工圖的重新建模和分析，有助于發(fā)現(xiàn)路基、鋼筋、隧道、橋梁、涵洞等在設計中的缺漏。憑借該平臺，可以有效控制施工風險并降低管理成本。（3）掌握進度條。BIM模型具有顯示進度的功能，通過在模型中設定完工和未完工的色差，可以簡單明了地顯示項目的進展情況。（4）施工可模擬。應用BIM技術，可以對施工組織設計的工序以及工藝進行模擬，并具有模擬施工現(xiàn)場安全的功能，可以提前發(fā)現(xiàn)問題，采取有效的預防措施，保證施工質量和安全。（5）復核工程量。通過建立BIM模型，能夠快速有效地校核工程量，為工程項目的設計和竣工驗收預決算提供決策依據(jù)。（6）數(shù)據(jù)可集成。工程項目的有關數(shù)據(jù)可以全部集成到BIM模型中，充分利用各方面的信息，保證各個環(huán)節(jié)的信息暢通，有助于進行協(xié)同管理。

2BIM技術在市政給排水管線設計中的應用

2.1設計出圖環(huán)節(jié)

BIM技術能為設計階段的出圖工作提供良好的基礎條件。這時設計者需要將管線應用情況與設計方案相結合，在BIM技術中輸入各種運行數(shù)據(jù)，對管線設計方案進行優(yōu)化調整，為以后的實際工作打下良好的基礎。在給排水管線設計中，在制定了具體的設計方案后，還需要做好各種資料的分類匯總和應用，把各個環(huán)節(jié)的圖紙準備好。因為在制圖應用過程中，管線周圍的環(huán)境相對比較復雜，因此在制圖過程中，不少工作人員會習慣性地使用紙張材料，畫出綜合管線的平面圖。該方法相對比較傳統(tǒng)，整體工作效率也難以保證。采用BIM技術的方式，將管道中相對復雜的局部區(qū)域進行調整，并加入三維軸的側視圖，使員工對整個項目計劃的意圖有更直觀的認識和了解。城市給排水管線設計中，還包括建筑設計和規(guī)劃，就給排水的構建物設置，應考慮地形、規(guī)格等因素的要求，設計時要慎重，盡量避免對排水管線造成不利影響。采用BIM技術，還可以將虛擬模型構建工作落到實處，從源頭上控制建筑構件安裝過程中可能出現(xiàn)的交叉、碰撞等問題。所以BIM技術在設計出圖環(huán)節(jié)中，能充分展示其自身的價值和作用。

2.2碰撞檢測

模型按區(qū)塊分專業(yè)拼裝完成后，分析碰撞檢測的相關專業(yè)，為提高運行速度，控制參考文件的深度，卸載無關部分。碰撞檢測內容：管道與管道，管道與給排水附屬設施（檢查井、閥門井、箱涵等），附屬節(jié)點與道路結構層等，根據(jù)碰撞檢測結果調整工程設計。對設計的調整，可以分為兩種類型，一種是BIM中直接調整，最后反饋到藍圖;另一種是在CAD中調整后，將數(shù)據(jù)導入BIM模型，重新進行碰撞檢測。

2.3三維模型構建與應用

BIM技術的應用優(yōu)點比較明顯，需要設計者對技術應用進行優(yōu)化管理，然后才能開展時效性工作，保證每一階段的工作都能按時完成。這樣，設計者在實際工作中，總是能夠遵循目標的要求，具有良好的技術支持條件。管道三維模型的優(yōu)化應用，對于提高設計工作的整體效率具有積極的意義。三維模型能對管道的分布、應用等進行全面地反饋。對于提高設計工作質量具有積極的作用。在應用BIM技術過程中，根據(jù)現(xiàn)階段行業(yè)標準規(guī)范的要求，有效地建立起三維模型，一方面可以使排水、供水系統(tǒng)的運行安全性得到提高，另一方面又可以控制系統(tǒng)的整體運行效率，從而為市政工程相關項目的建設奠定基礎條件。掌握給排水管線在市政工程中的設計要求，確立給排水設計的基本要求，需要結合施工環(huán)境、使用要求等多方面進行充分考慮。由于水壓、電流等因素的影響，給排水過程中容易出現(xiàn)運行穩(wěn)定性問題。在進行單一的設計和規(guī)劃時，會導致項目設計階段出現(xiàn)一定的疏漏，對整個市政工程的質量產生不利的影響。因此在建立三維模型過程中，需要優(yōu)化BIM技術，以施工圖紙和項目施工方案作為基礎條件，對整個項目的進度、質量進行控制，確保與給排水有一定聯(lián)系的市政項目的正常運行不受影響。無論管道位置的設置，管道尺寸的區(qū)別，安裝的順序等，都可以通過模型的全面展示，數(shù)據(jù)的建?？梢蕴岣呓o排水管線設計的整體效率。

2.4數(shù)化設計

通過建模過程，所有施工圖都可以反映在相同的模型中，該模型包含了三維視圖以及二維視圖，而且工程施工圖獨特的設計參數(shù)也可以根據(jù)實際情況進行調整。在傳統(tǒng)的給排水設計過程中，在建立參數(shù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)計算時，需要使用。office軟件完成上述工作，在設計過程中極易出現(xiàn)問題，導致設計內容無法符合建設標準。使用BIM技術進行設計時，會使設計過程體現(xiàn)出參數(shù)化過程，每個環(huán)節(jié)涉及的數(shù)據(jù)，都會在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫內進行參數(shù)化處理，保證設計使用的參數(shù)更加準確，并且貼近工程實際的建設要求。此外利用互聯(lián)網(wǎng)的多樣性特點，將數(shù)據(jù)庫連接到互聯(lián)網(wǎng)上，借助互聯(lián)網(wǎng)的輔助功能，可以將相關的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出參數(shù)化特點，如在供水管線設計過程中，根據(jù)供水管線的物理特性調整參數(shù)，BIM系統(tǒng)會根據(jù)參數(shù)的變化自動調整，使供水管設計滿足使用需求。

結語

綜上所述，在市政給水管道設計環(huán)節(jié)運用BIM技術，可以幫助市政設計者優(yōu)化三維模型的建立和應用，市政給水管道工程量確定后，做好與其他市政工程的協(xié)調管理，并可以根據(jù)項目建設的目標，進行圖紙設計、技術應用。所以項目建設者需要明確工作要求，掌握給排水設計要點，提高設計方案的應用價值。

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