建筑给排水设计BIM实践

葛智伟

摘要：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。因此，在设计时需要将项目进行拆分才能实现设计要求，该方式的工作效率以及质量不是很高，而随着BIM软件的出现，能够解决传统设计手法存在的问题，BIM软件主要是三维思维模式，在设计过程中它可以全面的对施工图设计与日照节能、方案设计等设计内容进行协调设计，这对提高项目的质量效率有着重要的作用，因此，BIM技术在建筑给排水设计中的应用意义重大。

关键词：建筑给排水;设计;BIM技术;实践

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。

一、BIM技术在建筑给排水设计中的使用现状与发展情况

BIM技术就是将建筑给排水的设计数据通过计算机的转换最后以一种三维立体的形式呈现出来的一种技术，通俗来讲就是设计模拟。科技的不断进步使得建筑行业也步入了信息化时代，由最初的手工制作设计图纸到现在计算机呈现，这个过程是非常不容易的。在我国，很多大型设计单位已经开始使用BIM技术进行设计工作，其实BIM技术在很多的发达地区的使用已经非常频繁和普遍了，尽管我国才刚刚开始使用，很多的单位对这项技术的重视程度还是很高，很多单位成立了专门的BIM技术部门。BIM技术正在我国蓬勃发展，在各个领域的设计工作中发挥着它的作用。

二、BIM在建筑给排水工程设计中实践

（一）协同设计

通常情况下，简单的设计内容都是采用CAD平台实现的，但是CAD平台终究是一个绘图工具，不能够加载一些系统性的数据形式，而对于给排水工程设计来说，它包含的内容是很多的，不仅需要对电气电荷计算同时还需要对建筑的结构荷载计算，所以CAD平台难以满足要求，而通过BIM技术的应用，能实现协同设计，主要是在系统中能够将所有的数据结合，使其能够在模型中体现，例如，能够直观的修改水泵的尺寸、规格等等同时还可以让其他专业进行随时检查，在设计过程中，若进行水泵参数的修改后，那么电气专业的符号也会随之改变，这样各个专业的工作都能够按照建筑形象模型进行设计，该方式能够简化工作量，提高工作的协同性。

（二）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。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檢查。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。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。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。

（三）参数化设计

针对给排水工程实际来说，在传统的水力计算中很多设计人员都是在Excel或其他软件采用公式进行编制与计算的，但是通过BIM技术的应用后，能够在模型中直接将相关设备与卫生器具的数据计算，同时还能够进行直接修改，例如，在某一处信息修改后，后面的相关参数也会随着修改数据的变化而变动，因此，在设计时当只需要将设定好后的管道摩阻等特性参数设置，那么在修改管径尺寸大小上可以通过软件直接调整出来，大大的减少了计算步骤。

（四）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。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。

（五）安装模拟

建筑给排水设计其主要目的在于能够在施工过程中给出有效指导方案，而在给排水工程施工是，由于经常会遇到一些情况非常复杂的区域，例如：在吊顶区进行施工时，由于工种之间存在的差异性，使得空间过挤，这种情况就会出现很多不必要的资源浪费情况，同时还会影响到整体工程的施工进度。而通过BIM技术的应用能在三维设计中间降工期的概念引入，同时还能够将合理的安装进度表设计出来并且能够直观的模拟安装施工，同时可以全面的验证安装的内容是否合理。工种之间的配合是是否存在问题等等，减少人为设计失误出现施工变更的情况，大大的提高了施工效率。

（六）工程量设计

在建筑给排水工程施工之前是要做好工程预算工作的，传统的工程预算方式其耗费时间长，效率低下，如果设计图纸有所变化的话，预算工作还需要重新进行。现如今的BIM技术将各种信息数据保存在计算机中，当图纸有所变化时其预算也随之变化，大大提高了工程预算工作的效率。

三、BIM在给排水设计方面目前存在的问题

虽然BIM技术相比传统的设计技术有了很大的进步，但是随着技术使用的不断深入，在建筑给排水设计的过程中还是存在一些问题：（1）参数过多，修改难度增加，BIM技术是一个信息数据库，包含着建筑给排水系统各个部分的相关数据和信息，数据量是非常大的，尽管方便使用者查询，但是由于数据参数过多，划分过细，如果发现数据有所问题时，更改相关数据的步骤是比较复杂的。（2）BIM协同设计它主要分成工作集和链接模式，而前者在工作中它在获取权限与释放过程中相对麻烦，而后者在管道综合调整时也相对繁琐。（3）BIM技术应用其期望是能够在设计化解与施工环节以及概预算等环节渗透，但是，由于数据过大且分类的方式较多，在修改是存在一定难度，同时，存在较多的冗余信息。（4）在管道与系统计算之前，必须要建立逻辑连接与物理连接，一旦存在一处连接不好，就会不能进行有效的计算。

四、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，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。

总而言之，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。在建筑给排水设计过程中通过BIM技术的应用能够切实的提高了设计效率与设计质量，能改善传统设计手法存在的不足问题，但是值得注意的是虽然BIM具备很多优势，但是在实践过程中还是存在一些问题，因此，在给排水设计时需要严格的做好每个环节的设计控制，保证BIM技术能够发挥出应有的功能，提高建筑给排水设计水平。

参考文献：

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[4]刘向前.BIM技术在建筑给排水设计中的应用[J].居舍，2017（27）.