建筑给排水设计中BIM技术的应用

何利斌

摘要：进入新时期以来，我国各项事业均快速发展，取得了十分理想的成绩，特别是建筑行业以惊人的速度向前发展。建筑工程中给排水工程和居民生活密切相关。近年来，随着建筑规模的不断扩大，给排水工程规模也日益壮大，对其要求也越来越高，很多新技术也开始应用到给排水工程设计中。其中，BIM技术通过提供智能化的实体建筑模型，可以为给排水工程设计提供可靠的技术支持，大幅度提升给排水设计效率，很好地弥补了传统给排水工程设计中存在的诸多问题。

关键词：建筑给排水;设计;BIM技术;应用

引言

伴随着建筑物功能多样化与多层次的发展趋势，人们在强调功能和舒适的同时，对建筑的安全性能也更加关注。我国目前的建筑给排水设计中还有各种各样的问题与不足，有待解决和完善。

1 BIM技术的应用

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，是在建筑工程及设施全生命周期中，对其物理和功能特性进行数字化表达，以数字化的方式进行设计、施工、运维的过程或结果。BIM涵盖了大土木的所有领域，包括建筑、道桥、港口、隧道、岩土等，但因为房建工程结构较简单，BIM建模相对上手，再加上建筑业是我国的支柱性产业，所以BIM技术的工程应用多在房建工程上，但是BIM技术相较于国外，在我国实际的应用并不深，发展滞后，多数仅仅停留在表面的设计阶段，仅作为三维模型展示，摒弃了BIM真正的意义。在该项目中，预先对项目进行建模，项目经理能在可视化的三维视图中，清晰且直观地发现设计中存在的不合理之处，可以避免管道发生碰撞，为后续施工安装大大节约了时间，工作效率显著提高，实现真正的改造优化。

2建筑给排水设计中的问题

2.1协同运作复杂

在建筑给排水设计中运用BIM技术，常见的协同运行模式主要有的链路模式、工作集模式，各类模式运用中优缺点不同。当前设计人员合理运用链接模式展开设计，管道合成难度变大。在碰撞调整操作中，要注重对管道位置合理控制，但是此类方法运用会降低模型内存，实际运算速率较快。工作集模式协同设计工作流，BIM专业工程师要注重从文件服务器共享文件中开启文件本地副本，积极创建中心模型，对中心模型实施有效加载。对模型有效创新、修改，在元模式运用中，要注重修改别人负责的模型，及时优化与中心文件同步目标。此类方法在模型相对较大的情况中难以有效适用。其中一方在信息传递交换中出现诸多问题，将会产生信息错误，诱发诸多损失情况。

2.2给排水管道设计的不合理

在当前给排水工程设计中，在给排水管道布置方面经常会存在诸多问题，这就导致人们在使用水源时，经常会存在水压不稳的问题，如果某一地区是持续性用水的话，那么其他空间的水量无法得到充分的保证。另外在给排水中还很容易出现堵塞的情况，这是当前给排水设计中比较头痛的问题，追其原因主要是由于建筑工程给排水管道设计的不合理，水压不稳和水量不均，由于建筑物内的排水管道串联了多个种类的卫生器具，如果一个水管水压较大，那么由于串联性的因素，使得实际管道的水压无法达到预期的标准和要求。如果两个卫生器具共同使用时，那么其他的用具就会出现不出水的问题，这是当前给排水中比较常见的情况。其次在设计工作中，一些建筑还会出现堵塞的情况和排水管道在衔接方面存在着一定的偏差，严重影响给排水设计效果的提高。

3建筑给排水设计中BIM技术的应用

3.1协同设计

传统的CAD仅仅是一种绘图工具，在使用这种方法设计给排水的时候，不能从图纸中加载出更多有价值的信息，并且在设计图纸的时候需要为结构专业设计人员提供相应的荷载数据信息，为电气专业设计人员提供电负荷数据信息等等，过于复杂和冗长，同时在数据信息流转过程中极有可能受到诸多因素的影响，数据信息的完整性和真实性得不到有效保障。但是运用BIM技术设计给排水工程，建筑信息模型中包含有整个建筑工程的全部信息，不同专业只需要从中提出自己所需的数据即可，同时任何部门的设计人员都可以根据实际施工状况随时更新图纸，将各个专业绘制的图纸全部集中于同一个建筑信息模型内，在优化设计模式的同时，增强各部门之间的协同性。此外，在运用CAD信息平台对给排水工程进行协同设计的时候，一般情况是通过相互参照、相互引用的方式加载图形，并且在图形加载期间，其他专业的设计人员并没有操作权限同样也不能及时予以修改和调整，导致图纸信息未得到及时更新，同时对数据信息的流转产生不良影响。依靠BIM技术设计的给排水信息模型包含了所有环节，比如说在对给水系统的图纸进行修改的时候，可以参考其他专业设计的图纸进行动态修改，毫无疑问，增强了给排水工程协同设计的质量水平。

3.2可视化设计

BIM技术在建筑给排水设计中合理应用主要是将二维表达构件通过三维立体实体形式集中展示。近年来，在移动终端便捷化、小型化发展趋势中，BIM轻量化模型设计中能有效展示良好的设计成效，对项目现场施工活动能有效指导。BIM技术运用中能与VR技术有效整合，让更多设计人员在更为真实的情境中查看管线设计情况，便于对管线碰撞情况有效控制调整。相关设计人员要注重通过平面设计、立面设计、剖面设计方式对各类不合理设计问题集中优化，提升图纸优化设计成效。BIM技术运用，能保障建筑给排水项目设计、施工建造、运营等环节均处于可视化状态中，全面提升施工透明度。例如，可视化技术运用在消防泵房、给水泵房、喷淋区域中应用价值突出。此未知区域管线布设较多，实际布设复杂程度较高。在原有的二维设计中主要是通过设计人员自身想象实施设计布设，各类空间架构能力因人而异，对应的布设成效也有差异。当前要合理选取BIM可视化技术运用实现精细化布设，对泵房面积进行控制，有效控制泵房层高，对项目整体造价有效控制。

3.3模型检查

不同于二维模型，BIM模型是模拟真实世界中物体，如同物理世界检查设备与管道是否连接正确，模型检查则是对BIM模型中的管道连接情况进行检查。运用计算机图形的数据结构，将管道、接头和设备抽象为各个节点，用抽象数据记录管道连接，形成无向图，判断是否有构件存在未连接情况。软件将连接到一起的构件高亮显示出来，放入选择集中，用户可以隐藏已连接的构件，从而找到未连接的构件。针对构件未连接的情况，软件提供了构件移动、旋转等编辑功能，方便用户调整，保证模型正确，为后续程序提供正确数据。

3.4特殊复杂区域的管线设置

对于给排水管线设置比较密集的区域，通常这些区域均是人行过道，吊顶内部空间都相对紧张，而这些区域上方通常有很多管线，所以项目甲方往往对于这部分区域的装修净高有严格要求，管线走向非常复杂，尤其是疏散通道交汇的地方，各种管线非常密集。这部分区域既是建筑不同功能分区的交汇点，更是各种管线的交错区域。针对这些区域的管线设置，要尽量避免曲饶设置排水管道，这样可以避免不必要的成本，同时可降低施工难度。

结语

建筑给排水系统和人们的日常生活息息相关，如果在设计过程中细节部分没有得到细致的处理，往往会对居民的正常生活造成影响。为此，设计人员应该将BIM技术成功引入建筑给排水设计，在实践过程中不断进行创新，从而避免不必要问题的发生。

参考文献

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