BIM技术在建筑给排水管道设计中的应用

李钦中 郭奥林

摘要：BIM技术的发展给建筑给排水管道设计行业带来了技术创新。通过信息数据分析和可视化的工作原理，有效地解決了大型工程和复杂工程的综合管道设计问题，特别是对管道碰撞、相交的检查和管道信息的统计。该文对BIM技术在建筑给排水管道设计中的发展现状进行分析，并以具体的实例来说明BIM技术如何有效运用在建筑给排水管道设计中，供相关从业人员学习与参考。

关键词：BIM技术；建筑；给排水设计；应用

引言

建筑给排水管道设计中常因为多专业配合等问题产生管道、管网的交叉碰撞，如果前期不解决这些问题就会影响后期的施工与使用。规模小、复杂程度低的项目尚可以通过人为或者传统二维软件得到解决；一旦项目大，处理管道碰撞交叉的问题就会非常棘手，而且常常因检查不出而导致后期设计与施工的难度加大，给工程设计带来诸多不便。建筑信息模型（BIM）技术可以有效解决管道设计的交叉碰撞问题，并可以在设计过程中对管线进行综合的、可视化的信息管理，被越来越多的工程设计单位采用并得到有效推广。实践证明，在建筑给排水设计前期以BIM技术为基础，采用三维信息模型软件可以有效消除给排水管线交叉所导致的工程隐患，对建筑管材的信息量统计可以有效节约成本，提高工程设计效率。

一、当前BIM技术在我国建筑给排水工程设计中应用的实际状况

所谓BIM的建模流程，实际上就是配合计算机系统，进行一系列重要的建筑模型输入，进一步形成三维模型来方便工作人员进行可视化模拟施工。传统的二维设计模式，只能够获取较少的建筑模型信息量，相比之下，BIM技术对于建筑模型存在严格的规范要求，可以保证提供丰富的指导信息前提下，针对建筑给排水管道中许多细微的误差现象进行生动化地呈现。而经过BIM技术愈来愈频繁地运用到建筑给排水管道设计的同时，有关建筑设计专业建模的影响地位也变得弥足深刻起来。须知在BIM三维信息程序之中，往往需要额外添加建筑基础性模型必须的管材热工、尺寸等参数，这样才能够保证快速凭借计算机系统清晰化映射出不同区域建筑管线布置细节的前提下，消耗较短的时间精确性统计出管材的实际用量，整个工序流程操作起来十分快捷便利。2BIM技术在建筑给排水设计中的应用。

（一）可视化方面的设计

过去，给排水设计工程设计的过程中，设计人员主要通过三个部分来收集信息，即平面图、剖面图和立体图，由于排水系统在建筑工程中有举足轻重的地位，给排水系统的要求也十分严格，设计完成后，还需要不断的继续检查，根据工程图集和工程建筑的具体情况进行改进，设计完成后还需要及时进行建筑复原。设计工程实际进行时应根据实际情况进行分析调整，进行建筑结构内部优化，调整梁高位置。尽管传统的设计及模式有施工工期短的优点，但是这也是它的缺点，传统设计模式下的建筑工程结构非常复杂，信息的流通不够顺畅，因此与实际情况不符的情况时有发生，对建筑工程产生了十分不良的影响。在现代排水设计中，应用BIM技术可以有效减少信息数据在传导过程中的流失和失真问题，由于信息读取的准确性大大提高，读取速度大大增快，也有效保障了建筑工程信息的完整性和信息共享性。而其中的给排水系统是在土建关系模型智商进行的，这就需要针对给排水系统进行内部的单独的局部优化，从而促进整体系统改善。

（二）协同设计

对于较为普通设计工作，通常考虑CAD平台等，然而对于CAD来说，仅仅属于绘图工具，难以真正落实附加信息。由此可见，给排水设计过程中，除了绘图之外，应该针对结构专业注重荷载设计，针对电气专业注重用电规划。尤其针对较为先进BIM模式，对于全部信息需要于模型汇总，而对于跨专业，能够充分读取。对于水专业，水泵电量一经修改，负荷计算能够充分调整。因而对于全部专业来说，具备较为统一模型。不仅充分简化工作流程，而且利于协同更加有效。除此之外，现阶段对于各大设计院而言，所选择协同设计，借助于互相引用参照策略，尤其重新加载图纸过程中，对于其他设计人员，所作修改内容，难以进行实时反映。与此同时，引用图纸本质属于多块，对于各个图元信息，难以充分读出，因而不利于信息传递。通过借助于BIM模式，考虑到属于同一模型，因而对于给排水人员，能够充分观察设计人员工作过程，这样对于协同设计而言，发挥质的飞跃作用。

（三）管线计量

管线计量仍可以通过BIM技术进行分析和计算。再接着上一步对建筑模型的碰撞问题修复完善后，可以统计在整个设计过程中的管线和给排水构件的数量。管线计量首先要建立数据库——管线的用量表，在MEP中可以输入每个房间、每个区域的管材类型、属性，利用软件自带的“统计”功能则可以生成一份管材用量统计表。在管材用量明细表中包括几部分内容：字段、过滤器、排序、成组、格式、内容和外观。设计师可以设置字段范围、单方向用材统计，还可以实时查看某一个区域或者空间中管材的属性值。

二、日后BIM技术科学性贯穿应用到建筑给排水管道设计中的方式。

（一）前期准备工作方面

这部分工作内容主要包括信息模型初始阶段的文件、工作集、导图、定位等设计环节。因此，需要设计人员预先配合MEP程序，将建筑给排水管道设计的信息一一录入到初步创建的模型结构之中，至于这部分信息内容则分别包括管材尺寸、类型、敷设模式、卫生器具和管材关系等。确认完毕之后，则可以全方位对比校验三维信息模型中的标高信息、轴线定位、建筑和结构模型等，进一步确保它们之间得到精确性核实匹配。

（二）模型和轴线的创建方面

利用BIM技术成功创建初始模型之后，还需要将建筑给排水工作面和其余专业工作面进行对位处理，保证明确掌握标高信息之后，结合前期二维设计的基础性参数，进行既有的模型信息健全，以为日后各类验算活动拓展，奠定基础。而经过二维模型准确无误地设计之后，则还需将当中的轴向抽取，以作为BIM三维模型的核心轴线，这样经过其余轴线适度添加之后，就能够进一步强化整个三维模型应有的精确性和详实度效果。

（三）卫生器具与排水管道的安装方面

建筑给排水管道设计过程中，势必会触碰到和蹲便器、坐便器、洗面台、浴缸等卫生器具的衔接问题，而它们彼此间的安装方式、高度、角度等又存在明显的差异迹象。就像是小便器在安装过程中，涉及当中排水横管、立管、支管的位置，以及高程与坡度等信息，都必须依照相对应的管道参数加以协调性设定，亦或是预先选定之后在后续逐步改良调试。特别是排水立管安装方面，需要兼顾平面与立面等基础点位置，不然势必会令整个管线布置水平饱受限制。

结语

综上所述，BIM技术应用到建筑给排水管道设计领域之中，可以发挥诸多优势作用，特别是在处理大型综合楼复杂性的给排水管道设计问题时，适用性更加可观。其可以保证精细化检验管线碰撞问题的同时，针对管材实际用量加以精准化统计认证，进一步提升建筑给排水管道和整体性施工水平，避免消耗设计与施工人员过多的时间精力，减少一定数量的成本投入。

参考文献：

[1]赵吉.探究BIM在建筑给排水工程设计中的应用[J].中华民居，2013，17（09）：120～125

[2]李晨.BIM技术在厦门某地铁车站给排水设计中的应用[J].山西建筑，2014，23（01）：79～88