BIM技术在市政给排水管线设计中的应用探索

2021-03-31赵建伟邹婷婷

居业 2021年11期

赵建伟邹婷婷

(长春市市政工程设计研究院，吉林长春 130000)

0 引言

市政给排水设计阶段对BIM技术的应用具有重要意义，设计人员利用BIM技术对给排水管线分布情况以及给排水设计阶段存在的问题进行深入分析，并探索有效的措施及方法。BIM技术支持模型的建立和应用，通过对以往给排水设计方案的优化，可以保证工程的有序进行，为项目的建设提供了良好的基础条件，因此，深入的策略研究分析具有一定的现实意义。

1 市政给排水管线设计影响因素

市政给排水系统设计过程中，有许多因素需要考虑。对于降水量较大的地区或沿海地区，应根据不同地区的地质条件和气候条件，加强给排水设施建设，防止路面严重积水。设计给排水管线时，应严格遵守有关标准规范的要求，确保给排水管线结构与排水管线布置合理，并合理设置排水检查井、给水阀门井、排水泥井等设施。管道排布设计中，还应遵循相关设计标准，合理设计管道支架等结构，保证管道排布有序，避免因排布混乱或接口部分质量不合格而影响市政给排水管线的正常使用。但在许多市政工程给排水设计过程中，未能充分考虑设计影响因素，且部分设计人员缺乏专业知识，对相关设计标准缺乏了解，导致设计过程中存在诸多漏洞。除人为因素外，在给排水管线设计过程中，传统技术存在很大的局限性。CAD设计模式下，在设计图纸中只能体现平面信息，且受绘图精度和标注错误的影响，容易干扰实际施工。此外，传统的市政给排水管道设计方法存在设计效率低下的问题。尤其对于一些大型工程，排水沟结构复杂，更容易影响设计的效率和可靠性。为此，应积极探索城市给排水管线设计的技术创新途径，依靠先进的技术手段，不断提高城市给排水管线设计水平。

2 在市政给排水管线设计中BIM技术的具体应用

2.1 设计出图环节

BIM技术能为设计阶段的出图工作提供良好的基础条件。这时设计者需要将管线应用情况与设计方案相结合，在BIM技术中输入各种运行数据，对管线设计方案进行优化调整，为以后的实际工作打下良好的基础。在给排水管线设计中，在制定了具体的设计方案后，还需要做好各种资料的分类汇总和应用，把各个环节的图纸准备好。因为在制图应用过程中，管线周围的环境相对比较复杂，因此在制图过程中，不少工作人员会习惯性地使用纸张材料，画出综合管线的平面图。该方法相对比较传统，整体工作效率也难以保证。采用BIM技术的方式，将管道中相对复杂的局部区域进行调整，并加入三维轴的侧视图，使员工对整个项目计划的意图有更直观的认识和了解。

城市给排水管线设计中，还包括建筑设计和规划，就给排水的构建物设置，应考虑地形、规格等因素的要求，设计时要慎重，尽量避免对排水管线造成不利影响。采用BIM技术，还可以将虚拟模型构建工作落到实处，从源头上控制建筑构件安装过程中可能出现的交叉、碰撞等问题。所以BIM技术在设计出图环节中，能充分展示其自身的价值和作用。

2.2 确定工程量

城市给排水管线设计中运用BIM技术，可以提高工程量计算的准确性和针对性，使设计人员在进行设计时，可以有效地获取各种数据信息，在确定了给排水管线的具体长度后，可以根据工程的实际情况有一个全面地了解。在BIM的指导下，设计人员对给排水管线进行合理的分类，此时BIM的应用可以保证工程量的准确性，通过计算分析后，可以通知设计人员所做的无效工作，使以后的各项工作都能按计划方案进行。

在实际应用阶段，BIM技术具有自身的可视化特点，将给排水管线的数据信息建立起来，建立可视化的虚拟模型，可以将管道设计运行后存在的问题及时加以控制和处理。设计人员需要制定应急预案，以避免工程建设和目标规划之间的偏差，从而保证工程的运行质量。针对现阶段市政工程实际情况，在进行给排水管线施工时，由于管线数量较多，因此在进行各种管理和布置工作时，还需对管线运行参数进行调整，使管线的运行效率不断提高。因此在给排水工程量计算过程中，BIM技术在工程实际中的有效应用，需明确各环节的具体要求，并将管线运行中的各种数据信息应用到位，使各相关人员在构建应用过程中能有章可循，三维模型有效地应用于工程施工过程中，可以避免管线渗漏问题的产生，提高管线运行的整体效率。由于给排水管线在市政工程中的分工不同，所以在水的流量、流速等方面都有一定的差异，此时设计者需要根据管线的设计情况，实现设计方案的优化完善，从而保证设计的科学、有效。

2.3 三维模型构建与应用

BIM技术的应用优点比较明显，需要设计者对技术应用进行优化管理，然后才能开展时效性工作，保证每一阶段的工作都能按时完成。这样，设计者在实际工作中，总是能够遵循目标的要求，具有良好的技术支持条件。管道三维模型的优化应用，对于提高设计工作的整体效率具有积极的意义。三维模型能对管道的分布、应用等进行全面地反馈。对于提高设计工作质量具有积极的作用。在应用BIM技术过程中，根据现阶段行业标准规范的要求，有效地建立起三维模型，一方面可以使排水、供水系统的运行安全性得到提高，另一方面又可以控制系统的整体运行效率，从而为市政工程相关项目的建设奠定基础条件。

掌握给排水管线在市政工程中的设计要求，确立给排水设计的基本要求，需要结合施工环境、使用要求等多方面进行充分考虑。由于水压、电流等因素的影响，给排水过程中容易出现运行稳定性问题。在进行单一的设计和规划时，会导致项目设计阶段出现一定的疏漏，对整个市政工程的质量产生不利的影响。因此在建立三维模型过程中，需要优化BIM技术，以施工图纸和项目施工方案作为基础条件，对整个项目的进度、质量进行控制，确保与给排水有一定联系的市政项目的正常运行不受影响。无论管道位置的设置，管道尺寸的区别，安装的顺序等，都可以通过模型的全面展示，数据的建模可以提高给排水管线设计的整体效率。

2.4 进行管线碰撞检测

BIM技术的主要功能之一是碰撞检测，它对提高市政给排水工程的施工质量有很大帮助。对于给排水、污水、雨水等专业管道，在具体操作过程中，可先进行碰撞检测，自动生成检测报告，根据检测结果调整设计模型，为最终的施工图纸设计提供依据。例如，雨水管、污水管的管道高程基本稳定，给水管道和再生水管线的高程应根据其高程位置进行调整。首次管道碰撞检测时，由于高程分析工作尚未进行，碰撞点可能比较多，需要逐个调整碰撞点。针对压力管道与重力管道、支线管道和重力管道的碰撞检测问题，做好管道碰撞检测方法，能够有效地识别设计中的不合理之处，并对模型进行优化和改进。此外，利用BIM技术的碰撞检测功能，还可以对燃气管道、电力管道等现有管道及燃气管道进行碰撞检测，以最大限度地减少对现有管道的干扰，制定科学的施工设计方案。