建筑給排水工程設計中BIM的應用探索

田玉順 黃孝惠

摘要：在建筑給排水設計中，BIM 發(fā)揮的作用越來越大，也逐漸得到了設計者們的一致認可，因此在很多給排水設計的方面都有重要應用。然而，隨著其應用不斷深入，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。

關鍵詞：建筑給排水;工程設計;BIM;應用探索

導言：

作為一種新型的三維模型設計系統(tǒng)，BIM 必須對建筑給排水設計有很大的幫助。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，給水排水工程的設計在整個建筑設計中尤為重要。隨著BIM 技術的推廣和應用，不僅有效地提高了設計質量，而且為整個建筑工程的質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，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計中應用的相關概述

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

現(xiàn)階段，BIM 系統(tǒng)在建筑給排水工程設計中的應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)的給排水設計工作中，相關人員只能用線條來描繪管道結構的平面圖形。實際結構在很大程度上需要人員的主觀想象。在應用了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)字圖像來觀察設計結果，并據(jù)此對細節(jié)進行修改、分析和決策;在可視化的基礎上，BIM 系統(tǒng)還可以進行仿真事故模擬，即將設計模型與風險因素相結合，為相關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，相關人員可以在計算機中構建真實的事故場景，然后做出設計修改、風險響應等合理的方案。

2 BIM 在建筑給排水工程設計中應用時存在的問題

第一，數(shù)據(jù)信息的問題。從本質上講，BIM 系統(tǒng)就是一個承載著幾乎所有給排水工程設計數(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)生包括預算、建筑、管制、日常紀錄等在內的數(shù)據(jù)資料，這反過來會導致在BIM 系統(tǒng)中存儲過多的信息。缺乏有效的初級和二級關系分布。在此基礎上，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 技術作為一種建筑信息管理工具，可以廣泛應用于建筑設計的各個領域。然而，正是由于這種普遍性，BIM 技術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計鏈接。自動生成，最后，目前的BIM 軟件與給排水設計標準略有不匹配，要求人員的軟件操作水平較高。

第三，協(xié)同設計復雜。在建筑給水排水設計中，BIM 協(xié)同設計主要包括以下方面的內容，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限的過程相對復雜，而在第二種鏈路運行模式時，太難以作出全面的管道調整。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，靈活安排設計方案。

3 BIM 在建筑給排水工程設計中的應用

3.1 安裝模擬設計

給排水工程的施工過程中，往往會遇到管線多、情況復雜的施工區(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，并對工程質量和工期產(chǎn)生影響。通過 BIM 技術的應用，可在三維設計中引入時間維度，這樣就能夠在設計階段看到施工過程中的計劃與安排，從而能夠以設計是否利于施工的整體角度來審視設計是否合理，工種之間是否存在協(xié)調性的問題。在優(yōu)化設計的同時，達到減少施工浪費，提高施工效率的目的。

3.2 可視化設計

在給排水工程設計中，使用傳統(tǒng)設計工具 CAD，不同樓層的給排水設計相對獨立。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 繪圖設計模式時，一旦某些樓層的設計需要修改，就必然會影響到其他樓層的設計。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，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計人員無需現(xiàn)場實地考察，直接運用 BIM 模式展開設計工作。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計人員的面前，并能夠多角度向設計師表現(xiàn)其真實狀態(tài)。設計師可以十分清楚的了解模型中存在的沖突，并在設計中給予規(guī)避。而且，設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)調不同的位置，如建筑的平面設計，剖面設計以及圖紙等;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)設計中要想對參數(shù)化數(shù)據(jù)進行設計必須要綜合以下兩方面的內容進行考慮，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)同設計

當使用cad 繪圖時，不可能加載所有復雜的附加內容。在設計了電源、排水圖紙后，有必要為電力專業(yè)和結構專業(yè)提供有關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 采用不同的設計機構進行協(xié)同設計，主要的方法是相互參照圖紙的完成。在重加載過程中，其他設計人員修改的內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)同設計的工作內容在同一模型中，任何對設計輸入的修改，設計者都可以直觀地理解這種變化，并對協(xié)同設計進行相應的研究。明顯提高了操作的簡單性。

結束語

作為一種創(chuàng)新的三維設計系統(tǒng)，BIM 技術在建筑給排水工程設計中發(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，任何新技術在推廣的初期都會遇到困難。由于經(jīng)驗、習慣和思維等諸多因素，人們將更加熟悉傳統(tǒng)技術。然而，不可否認的是，BIM 具有顯著的優(yōu)勢，可以預見，它在今后的建筑給排水工程設計中將不可避免地具有廣闊的應用前景。

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