BIM在给排水设计中的应用与发展

王纪婷 严超君

[摘要] BIM为建设项目设计的必要条件，有着建立三维数字信息模型的功能，同时作为信息共享的平台，方便多学科进行交流，使项目清晰易懂。BIM技术在给排水设计中，将管道的信息参数上传至云平台并利用可视化、碰撞分析、虚拟漫游等功能优化设计方案，合理减少使用空间并修改碰撞构件。同时简要描述BIM在后期的发展趋势。

[关键词] BIM；给排水；可视化；碰撞分析；独立性；绿色建筑文章编号：2095 - 4085（2018） 08 - 0032 - 02

中华人民共和国交通运输部为贯彻实施“十三五”发展规划，要求项目建设单位要建立基于BIM技术的项目管理系统和全员参与的共享管理模式。现在推动大数据应用实践，将原有的散落的CAD图纸建立成一个立体的系统化的模型，方便全员观看。而给排水作为建筑的一部分，利用BIM防止多管道碰撞并优化最终设计方案。

1 BIM技术介绍

BIM全称Building Information Model/Manage-ment/Manufacture，是一种三维的画图技术，配合建筑工程项目的各项相关信息数据，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息[1]。BIM不仅包括模型而且包括管理及制造。例如BIM与CAD最大的区别就是在于它不仅仅是一款软件更是一种管理手段，是一个低沟通成本，高效率，高完成率，低差错率的工具。

2 BIM在给排水设计中的特性

2.1 BIM的简易型

一般在利用BIM软件时，首先确定好标高，排布好整个系统的轴网，确定剖面图及楼层的分布。设计师将CAD链接导入revit，对齐原点，在CAD的底图上利用系统里管道和卫浴绘图工具，绘制基本管道。对于特殊的接头可采取预先编辑并加载到族的方法方便后续设计使用。同时设计趋于简易化，方便建立多个设计方案进行对比降低设计成本。BIM引入到给排水设计后设计师方便把控全局系统。从三维层面观看，模拟管道路线同时进行管线综合碰撞检查，提前检查出不同专业之间的碰撞的问题。使用BIM工具，可以更准确的估算各项性能和造价情况。

2.2给排水管道的碰撞分析

碰撞分析是整个工作流程最核心的部分。在安排管线预留洞口的位置时，此处有结构设计的构件妨碍预留孔洞的布置[2]。BIM技术以“层”为单元将涉及给排水专业的集合为一单元，在revit软件中导出Navisworks模型。Navisworks的碰撞报告包括有碰撞位置的图片，项目ID和坐标，比较直观方便，而且修改后便于二次检查。Navisworks与revit共同操作，可减少各种错漏碰缺。当错误ID排查出来时，点中其中一个冲突构件进行修改。修改的原则是大管、主干管为主，小管、分支管其次[3]。同时小工程量让大工程量。重复多次检查整合，进行优化设计保证无碰撞冲突。见图1，某地下车库所示，用BIM技术对专业模型进行整合，发现主碰撞问题600多个，优化设计后利用虚拟人物漫游，提前查看各种错漏碰缺问题。所有优化完成后，生成优化方案，合理减少使用空间，最大限度提升了室内净高。快速准确提取给排水管线工程量，细度达到阀门级别，可根据设计变更动态更新。

2.3可视化设计及协同性

利用BIM技术可让技术图纸与三维效果图之间自由转换。利用相机功能，确定好相机的视角范围，规划好相机的运动步骤，进行虚拟漫游。在正式开始施工之前就可以把整个建设项目的周期模拟出来，并且建造一个模拟完成作品的模型，这一功能帮助同一施工组织不同专家进行讨论。可视化不仅仅是为了建造出一个模型利用效果图来展示成果，更重要的是勘察测绘、项目的设计、招投标、施工建设、项目运营、人员的调配及项目更新都在可视的状态下进行。

2.4给排水设计的独立性

在设计建筑时，通常以楼层为基本单位，但建筑管网会穿插于各层楼面中。利用BIM的独立性，直观观察建筑主体情况，将管网设计自成一个系统[4]。不会发生因上层楼面进行修改，下层管网发生漏水现象。在此设计系统中可自行增添族中的对象，方便后续设计。另外可划区域记录管道的数量尺寸及造价，方便工作人员施工。

3 给排水設计中的应用及发展

3.1BIM在给排水设计中的应用

随着社会的极速发展，信息化已成必然趋势，使用BIM技术，加快了整个项目的进度。从设计阶段加入BIM技术，减少了后期翻模的工作量。BIM不只是建立模型而是模拟整个建设工程，把地形条件，施工方法全部都用参数表现出来，将所有条件信息化。AI已经可以快速地进行标准化设计了，无论多复杂的模型都可以拆分成更细小的设计元素，但是建筑工程里需要更多的实地数据，所以BIM通过参数来描述建筑的具体施工包括土质情况、地面埋深、管材的尺寸、检修年限及参考价格。可视化使设计更加直观的表现空间的具体情况，从而更好的运用空间排布管道。这符合了国家推行综合管廊的用意：管道排布合理化，占地集中化，维修统一化。

3.2 BIM在给排水设计中的前景

如今BIM以第三方外包为主，重点在于建立三维数字信息模型一级渲染漫游动画，忘记了后期的维护工作。例如管道使用长时间之后，模型应随之改变对应参数，并在共享平台中更新，实现施工全程信息化。

绿色建筑中管网的设计仍存在部分问题[5]根据施工场所的周围环境，利用BIM分析各项参数选择最佳建设象限，使自然气候条件有利于雨水的回收与利用。同时管道的选择满足热水循环材质的要求。

4 结语

目前城市用地紧张，建筑趋于复杂化、高层化。这使得管道趋于复杂化，使用BIM技术可以实现可协同设计并进行碰撞分析，加快了设计速度提高了设计质量。在今后的设计中BIM将会占更加大的比重，发挥更加大的优势。

参考文献：

[1]梁唏雯.BIM在给排水工程设计中的应用探微[J].建材发展导向，2017，（07）.

[2]李广辉，邓思华，李晨光，等.装配式建筑结构BIM碰撞检查与优化[J].建筑技术，2016，（07）.

[3]耿浩，刘德稳.BIM技术在碰撞检查分析中的应用[J].工程技术，2016，（11）.

[4]刘君，建筑给排水设计中BIM技术的应用分析[J].装饰装修天地，2018，（03）.

[5]陈羡红，绿色建筑给排水设计的节水措施分析[J].建筑工程技术与设计，2017，（02）.