BIM技术在建筑给排水设计中的应用

文/谢向东 湖南省轻纺设计院有限公司 湖南长沙 410000

经济的全面发展和建设，促进了建筑排水工程的发展。其中，建筑给排水的相关设计工作为工程设计的关键工作内容，在设计的过程中，经常会使用BIM技术，尽管取得的设计效果非常理想，但还存在很多的问题。因此，在将给排水工程实施设计的工作中，设计人员要找出其中存在的问题，制定有针对性的解决策略，保障最终的设计效果。

1、BIM技术的概述

BIM（Building Information Modeling）为建筑信息技术，对于该项技术的应用，主要在将构建的工程项目、建立的工序以及数据、物理性能和化学性能进行相应的结合，以便形成建筑方面的模型信息。此外，还需要构建相应的数据库，可有效协调好物理性以及化学性能之间的关系。在建筑给排水工作当中对于该项技术的应用，可存储与建筑相关的数据和内容，建立专业性强的数据库[1]。在建筑当中，项目在设计内容层面会有很多的联系，可有效保障BIM信息实现有效的传递和资源共享。这种数据可在给排水当中进行建立，并具有很强的意义和价值。在实际施工的过程中，需要应用的不同类型数据，皆可在BIM数据中查询到，对于数据的收集非常方便。此外，还可将施工的整体效率进行提升，BIM当中的数据库能够借助项目负责人反馈信息，以便将每一项工作进行有机结合，确保施工能够有良好的协调性。

2、BIM技术在建筑给排水设计中的应用

以某高层商住楼为建筑实例，应用Autodesk Revit MEP 软件，将二维平面设计图纸为蓝本，并以此为基础，针对给排水系统的排水管道实施三维建模，并应用这一建筑排水管道系统当中的BIM 模型，对管道的碰撞与交叉问题及用量统计问题进行解决。

2.1 在可视化当中的应用

以前建筑师利用纸笔对2D平面设计图进行设计，透过平面、立面、剖面及透视图来呈现各项设计施工图，此方法容易造成设计人员与工程人员对于设计与工程信息沟通上的不便与理解错误，非常容易发生冲突[2]。但是，由于科技的进步，随着计算水平的提升，计算机辅助绘图已经非常普遍，从2D演变至3D，在到现在的BIM。此外，随着BIM技术的应用越来越成熟，已经演化出了4D以及5D等技术。

在传统的CAD设计当中，设计人员在实施设计工作之前，要对建筑的平面图、剖面图以及立面图、架构梁柱图进行详细的设计，之后在脑海中对项目的三维模型进行构建。但是，由于设计周期的问题，设计师并不能拿到最完整的结构条件图，一张张平面很容易将项目信息的完整性进行割裂，导致信息的传递到设备专业建筑信息出现失真的情况。现在，应用Revit进行设计，可以确保所见既是所得，有益于设计人员全面把控系统，并且修改工作也会非常便利，如图一，图一为构建的消火栓系统，如果应用传统的设计模式，会以楼层为基准线， 对平面进行划分，将系统当中的各个联系进行了割裂，细小的改动需要结合大量的图纸。

2.2 在协同设计当中的应用

在对给排水进行设计的过程中，应用CAD进行绘图的相关工作，并不能将全部的设计内容全部加载出来，设计当中应用的CAD方式为通过应用来完成的，但是对图纸的修改并不能及时进行反映[3]。如果应用较大的模块，并反映出其中细微的信息，可对信息的传递进行阻碍。对CAD技术进行应用，可在完成给排水设计之后，对电气专业提用电的负荷。针对BIM技术的应用，可构建相应的信息模型，并对施工当中的所有信息进行收集，以便对水泵的尺寸和用电量等信息进行读取。同时，在需要对专业的信息进行读取的过程中，可对数据直接进行读取。在修改水泵电量的过程中，可同步更新对负荷的计算。对于BIM模型的应用，全部的专业需要找到模型当中的检查操作，这样便将工作的流程进行了简化，可将建筑给排水的联动性进行提高。在对BIM进行使用的过程中，设计工作会在BIM模型当中实施，如果设计方有任何的改动会及时在模型中显示，这样其他的工作人员便能对其实施讨论和研究，将协同设计的效率进行提升。

2.3 在参数化设计当中的应用

针对Revit模型，在建筑模型当中，三维视图、明细表和二维视图等通过信息的形式进行表现，如果需要Revit当中的模型参数进行修改，其模型当中的引擎可对明细表和视图模型等不同的位置设计实施相爱的修改，并及时更新修改之后的信息，保障模型在正常的状态中运行。例如：在针对给排水专业实施平面设计的过程中，要对喷头和消火栓等实施合理的设计，但这些设备的使用数量会发生很多的变化，所以要在材料表中对该项问题进行解决，以便设计的质量进行提升。在给排水工程当中，对于参数化设计的应用，可对BIM与计算机的融合起到良好的帮助作用[4]。如：在对水力进行计算的过程中，需要专门的技术人员应用相应的软件实施计算工作，其中对于BIM技术的应用，可对卫生器具以及相关的设备信息进行读取。此外，如果需要对就管道水力特征进行设定，应用BIM模型可自动对管径设计实施修改，以便将设计的效率进行提升。

2.4 在安装模型当中的设计应用

在给排水的施工当中，由于相关的施工技术会比较复杂，会实施相应的线路和管道安装，而且吊顶区域的相关施工工作会更复杂一些。在以往的设计当中，如果没有应用有效的设计，便会造成更严重的资源浪费，并延误了工程的进度。在BIM模型当中，对于模型的安装设计，可对给排水工程实施有序的指导。在实际施工的过程中，要在BIM模型当中，将时间维度引入其中，并对安装进度表进行制定，可通过模型实现预先项目可视化的效果。针对工程进度表的合理编制，可对整体工程实施良好的把控，对全局实施规划，可以对设计的流程和安装进行简化，将设计的变更率进行降低，将工程的施工效率进行提升。例如：在对卫生器具进行安装的过程中，包括蹲式、坐式马桶、壁式小便器、洗脸盆、盥洗盆等不同类型的卫生器具。在商业裙房部分的大型卫生间中，就有4种卫生器具，其中的安装高度有着很大的差异，它们的区别主要是安装高度的差异，蹲式、坐式马桶需要在在地坪平面上实施安装，壁式小便器、洗脸盆需要与地面保持一定的距离。所以，在安装排水管道的时候，需要应用排水横管的安装以及排水立管的安装方式。其中，可应用三维仿真模型对其进行构建，在排水管道安装的相关工作完成之后，这时的三维仿真模型便已经构建完成，将其传输到结构模型中，并视觉渲染组成构件附加材质以及三维仿真模型，可从各个角度观察模型。

2.5 在管道综合当中的设计应用

对于BIM模型的应用，可有效对排水工作人员实施帮助，在对管道进行综合之后，可将净空的高度进行充分的反映，以便可以使其更好的满足实际建筑需求。所以，针对BIM模式的应用，利用直观的三维系统，可将管道空间当中的情况充分的体现出来。设计师在设计的过程中，不但可以在绘图的过程中对生物模型碰撞进行观察，还能在绘图的后期，应用相关的软件对碰撞进行检测。其中，对于BIM模型的应用，可充分对检测到其中的设计问题，并将其的反馈给工程师，以便对其实施相应的调整和修改。

2.6 在管道综合当中的参数化设计

从Revit模型的角度出发，三维视图、明细表以及二维图等都与建筑模型当中与信息相关的方式有较大的关系。对于Revit模型参数的应用，模型当中的引擎可针对明细表、平面和模型视图等各种位置实施设计，并合理对其实施修改。此外，还要将修改的信息及时进行更新，确保模型能够实现最理想的运行状态。如果针对排水实施平面方面的相关设计和布置工作，要规范消火栓和喷头。建筑给排水工程在对参数进行设计时，对于BIM技术的应用，要将计算机当中的内容和互联网当中的内容进行引进，实现辅助的作用。

结语：

总之，对于BIM技术的应用，要将信息化作为基础，构建相应的三维模型，使设计人员能够对项目实施整体的把控，提升设计的精确性。其中，在可视化当中的应用、在协同设计当中的应用、在参数化设计当中的应用、在安装模型当中的设计应用起到了良好的效果。此外， 对于该项技术的应用，还可应用在施工和运行阶段，其发展的前景和空间非常广阔。