BIM技术在建筑给排水设计中的应用探究

2015-04-16杨敬煊

建材与装饰 2015年7期

关键词：工程设计图纸软件

杨敬煊

（广东博意建筑设计院有限公司　广东　佛山　528312）

BIM技术在建筑给排水设计中的应用探究

杨敬煊

（广东博意建筑设计院有限公司广东佛山528312）

以往的建筑工程设计多数依靠CAD技术，这一技术存在一定的弱点和不足。近年来，BIM技术得到了积极推广，经过实际的利用，体现出一定的性能优势，弥补了CAD技术中的一些不足，体现出优势的功能和地位。本文首先简单介绍了BIM技术，然后具体分析了其在建筑工程给排水设计中的应用。

BIM技术；建筑给排水；设计；应用

作为一项新型的工程设计软件技术，BIM技术的使用与发展依然处于探索阶段。同传统的CAD技术比较，BIM技术能够实现协同设计、参数化设计，有效解决设计中的一些冲突问题，具有一定的优势性能，然而，这一技术由于依然存在一些问题和不足，在实际的工程设计中并未实现彻底地利用，而是同CAD技术有效配合运用，用来弥补CAD技术在设计中的不足。

1　BIM技术的内涵和作用

BIM技术的全称为：建筑信息模型。是把建筑工程的某一局部结构或零件作为基本元素，再通过对这一基本元素的描绘、论述将各种信息集中汇集与有效组织，成立一个数字化信息模型系统。这其中的信息主要包括：工程结构与部件的物理性质、规格尺寸、市场价位等等以及各类信息之间的关系。将这一数据信息模型作为一个数据库，为工程项目的设计施工提供查询服务，为建筑工程的设计提供科学的依据。

BIM技术是对传统CAD技术的发展与完善，这是因为BIM技术所提供的信息更具有关联性、协调性、真实性，而且能够用来运算和分析，一些设计过程中的重要信息，在BIM技术的辅助下可以自行产生。然而，传统的CAD技术则不具备这一功能。

目前，BIM技术已经得到了建筑工程设计行业的认可，而且其能发挥多元化的功能，不局限于运算功能，也不是单纯的绘图软件，BIM技术已经上升到工程设计领域，用在建筑工程项目的初步设计与构想中，对于某些人力无法完成的图纸与结构形态设计，BIM技术能够辅助其完成，一方面确保了工程设计质量，另一方面也控制了工程施工成本。

2　BIM技术在给排水设计中的弊端

（1）由于BIM技术在应用过程中会产生大量的参数，这些参数覆盖施工、预算和概算、设计以及施工管理等等，参数的类别过多会出现更多的层次分类以及数据分层分析等等，这无疑为实际的设计工作带来了难度和挑战，而且一旦出现错误，也会有修改困难。

（2）利用BIM技术进行建筑给排水设计，主要包括两大方面：链接模式与工作集。前者在实际运作过程中，在管道全面、综合处理时，会出现复杂的调整问题，后者操作实施时，会存在权限方面的问题。

此外，BIM技术作为一项新型的软件技术，在实际使用操作过程中依然有待完善和优化，这需要经历大量的设计工作实践去体会和发觉，任何一项新型软件技术的发明都有一个完善的过程。

3　BIM技术在建筑给排水设计中的应用

3.1安装模拟的设计

建筑给排水设计要参照建筑物结构、地形条件、管线布设状况等进行，整体来看给排水管道的设计与施工相对复杂，例如：建筑吊顶部分的管线施工程序繁琐、布设复杂，以往采用的CAD软件只能呈现二维画面，然而，BIM技术则可以具有安装模型设计功能，能够将复杂的现实空间放到安装模型区，从而模拟化的管线安装设计，这其中需要引入时间维度，这样才能确保施工进度，通过模型能够达到一个初步的可视化模拟视觉效果，能够一览全局，从而对给排水设计施工提供全局性的规划与部分区位的指导在，这样就确保了设计施工的科学性，控制施工变更问题。

3.2协同设计

传统的建筑给排水工程设计中通常采用CAD软件进行辅助绘图，CAD绘图软件在给排水系统设计中发挥了一定的积极作用，然而同BIM技术相比也存在一些缺陷，具体体现为：无法实现复杂设计内容的加载，而且通过相互引用的方式进行设计，当设计图经人为地修改或变化时，CAD则无法呈现出这些变化性信息，对于一些内部结构、构造复杂的模块，也无法全面、彻底地呈现其细微环节的信息，从而影响了信息的真实度与精准性。而且CAD技术无法配合其他软件设计同步工作，只能单独运用。

BIM技术则是对CAD技术的优化、完善与发展，它能够创建一个建筑信息系统模型，其中包括了给排水系统设计与施工的所有信息，例如：所选管道的材质、型号、数量、长度、直径等等，以及水泵的耗电量各类信息，同时能够实现不同项目信息处理工作的同步开展。

BIM技术为建筑给排水系统的设计提供了一个有效的模型平台，使给排水系统设计更加方便、简单，减少了工作流程，实现了各项设计施工的同步开展，达到了一种协同协调工作的效果。更重要的是，BIM技术的运用是为整个给排水系统设计提供了统一的模型，这样就将所有的设计方联系起来，任何一方修改信息，其他设计方都能得到通知，有利于设计工作的协调开展。

3.3可视化设计

同建筑工程设计不一样，建筑给排水系统设计更加复杂、具体，它是以建筑的给排水系统为核心进行独立的设计与规划的，给排水系统会遍布整个楼房建筑，而且可能会因楼层的不同定位不同，任何一个局部设计环节的变动都可能造成整个楼层的不良影响，传统的CAD软件不方便局部细微处的修改，BIM技术则有效地解决了这一问题。

而且以往的CAD绘图设计软件提供给设计人员的信息量也十分有限，对于建筑给排水系统来说，需要操作者对平面图、剖面图等进行再次分析、整理与归类集中，这无疑为设计师提出了新的思维挑战，而且还需还原建筑图，同时也要确保位置与梁高相符合，总体来看是一个相对繁琐的工作、一个复杂的过程。如果出现建筑物构造十分繁琐、复杂，短时间施工的给排水工程，CAD软件技术则显得不足，主要是信息的真实性可能面临挑战。

BIM技术能够有效克服这些缺点，通过创建信息模型，从中清晰地获取各项信息，从而提高信息的真实度，也能控制信息传输中的失真问题，确保信息的客观、完整与真实。

3.4参数化设计

BIM技术所采用的软件主要为Revit系列软件，经过实践证明这一软件系统能够为建筑给排水系统设计提供更加有力的设计平台，打造出更加高质量的工程设计。

对于Revit软件来说，设计中涉及到的一些图表，例如：三维视图、二维视图、明细表等都能以信息的方式呈现出来。出现参数修改问题时，引擎可以发挥整体上的协调功能，各个图表中的信息也都会随之修改，而且这种修改不受时间、空间的限制，只要修改一处，就会带动其他部分的适应性更新。

对于建筑给排水系统设计来说，实际设计中很容易出现局部修改问题，例如：水管平面位置的修改，此时在BIM技术支持下，其他部位，如：消防设施也会对应进行更新，这样就省去了重复修改、人为修改的麻烦。

BIM技术的引入使得参数化的设计体现的尤为明显，例如：给水压力计算是给排水系统设计工作的重要环节，在没有BIM技术的辅助下，设计师只能通过借助专门的计算软件来编公式、计算，有了BIM技术设计师就可以通过模型方便地获取各类给水系统与设备的各项信息，从而对给水管道的水力、水压等设定参数，随之也更正了管道的规格和尺寸。

3.5管道综合设计

在BIM技术支持下，管道系统能够呈现出一个真实的三维空间模型，为设计者提供一个真实的管道空间分布情况，这样就可以更加清晰地发现矛盾碰撞的管道，或者在实际的图纸设计中，通过碰撞检测的方法来发现冲突性管道，从而有效避让这些冲突和碰撞环节，提供更合理的设计。

4　BIM技术应用于建筑给排水设计的成效

4.1图纸的智能化管理

以往的建筑给排水工程设计需要对各种图纸进行分类、归纳和整理并形成目录，这无疑加重了设计人员的负担，特别是一些频繁出现修改的图纸，管理更是难上加难，在BIM技术的支持下，不仅节省了人工图纸管理的复杂流程，提高了图纸管理工作效率，同时能够在图纸目录与单页图纸之间建立动态的链接关系，使图纸管理朝着智能化方向发展。

4.2图纸表达更加精准

设计图纸必须保证清晰、易懂，而且要遵循一定的精度与标准，从而为施工提供指导。以BIM技术为核心的设计软件，依托于参数化设计理念，并采用设置工作集、灵活利用过滤器等提高了给排水图纸设计的精度，并达到了一种标准化表达的效果。