李欽中 郭奧林

摘要：BIM技術(shù)的發(fā)展給建筑給排水管道設(shè)計(jì)行業(yè)帶來(lái)了技術(shù)創(chuàng)新。通過(guò)信息數(shù)據(jù)分析和可視化的工作原理，有效地解決了大型工程和復(fù)雜工程的綜合管道設(shè)計(jì)問(wèn)題，特別是對(duì)管道碰撞、相交的檢查和管道信息的統(tǒng)計(jì)。該文對(duì)BIM技術(shù)在建筑給排水管道設(shè)計(jì)中的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并以具體的實(shí)例來(lái)說(shuō)明BIM技術(shù)如何有效運(yùn)用在建筑給排水管道設(shè)計(jì)中，供相關(guān)從業(yè)人員學(xué)習(xí)與參考。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑；給排水設(shè)計(jì)；應(yīng)用

引言

建筑給排水管道設(shè)計(jì)中常因?yàn)槎鄬I(yè)配合等問(wèn)題產(chǎn)生管道、管網(wǎng)的交叉碰撞，如果前期不解決這些問(wèn)題就會(huì)影響后期的施工與使用。規(guī)模小、復(fù)雜程度低的項(xiàng)目尚可以通過(guò)人為或者傳統(tǒng)二維軟件得到解決；一旦項(xiàng)目大，處理管道碰撞交叉的問(wèn)題就會(huì)非常棘手，而且常常因檢查不出而導(dǎo)致后期設(shè)計(jì)與施工的難度加大，給工程設(shè)計(jì)帶來(lái)諸多不便。建筑信息模型（BIM）技術(shù)可以有效解決管道設(shè)計(jì)的交叉碰撞問(wèn)題，并可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)管線進(jìn)行綜合的、可視化的信息管理，被越來(lái)越多的工程設(shè)計(jì)單位采用并得到有效推廣。實(shí)踐證明，在建筑給排水設(shè)計(jì)前期以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，采用三維信息模型軟件可以有效消除給排水管線交叉所導(dǎo)致的工程隱患，對(duì)建筑管材的信息量統(tǒng)計(jì)可以有效節(jié)約成本，提高工程設(shè)計(jì)效率。

一、當(dāng)前BIM技術(shù)在我國(guó)建筑給排水工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用的實(shí)際狀況

所謂BIM的建模流程，實(shí)際上就是配合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行一系列重要的建筑模型輸入，進(jìn)一步形成三維模型來(lái)方便工作人員進(jìn)行可視化模擬施工。傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)模式，只能夠獲取較少的建筑模型信息量，相比之下，BIM技術(shù)對(duì)于建筑模型存在嚴(yán)格的規(guī)范要求，可以保證提供豐富的指導(dǎo)信息前提下，針對(duì)建筑給排水管道中許多細(xì)微的誤差現(xiàn)象進(jìn)行生動(dòng)化地呈現(xiàn)。而經(jīng)過(guò)BIM技術(shù)愈來(lái)愈頻繁地運(yùn)用到建筑給排水管道設(shè)計(jì)的同時(shí)，有關(guān)建筑設(shè)計(jì)專業(yè)建模的影響地位也變得彌足深刻起來(lái)。須知在BIM三維信息程序之中，往往需要額外添加建筑基礎(chǔ)性模型必須的管材熱工、尺寸等參數(shù)，這樣才能夠保證快速憑借計(jì)算機(jī)系統(tǒng)清晰化映射出不同區(qū)域建筑管線布置細(xì)節(jié)的前提下，消耗較短的時(shí)間精確性統(tǒng)計(jì)出管材的實(shí)際用量，整個(gè)工序流程操作起來(lái)十分快捷便利。2BIM技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

（一）可視化方面的設(shè)計(jì)

過(guò)去，給排水設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員主要通過(guò)三個(gè)部分來(lái)收集信息，即平面圖、剖面圖和立體圖，由于排水系統(tǒng)在建筑工程中有舉足輕重的地位，給排水系統(tǒng)的要求也十分嚴(yán)格，設(shè)計(jì)完成后，還需要不斷的繼續(xù)檢查，根據(jù)工程圖集和工程建筑的具體情況進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)完成后還需要及時(shí)進(jìn)行建筑復(fù)原。設(shè)計(jì)工程實(shí)際進(jìn)行時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析調(diào)整，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部?jī)?yōu)化，調(diào)整梁高位置。盡管傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)及模式有施工工期短的優(yōu)點(diǎn)，但是這也是它的缺點(diǎn)，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式下的建筑工程結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，信息的流通不夠順暢，因此與實(shí)際情況不符的情況時(shí)有發(fā)生，對(duì)建筑工程產(chǎn)生了十分不良的影響。在現(xiàn)代排水設(shè)計(jì)中，應(yīng)用BIM技術(shù)可以有效減少信息數(shù)據(jù)在傳導(dǎo)過(guò)程中的流失和失真問(wèn)題，由于信息讀取的準(zhǔn)確性大大提高，讀取速度大大增快，也有效保障了建筑工程信息的完整性和信息共享性。而其中的給排水系統(tǒng)是在土建關(guān)系模型智商進(jìn)行的，這就需要針對(duì)給排水系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部的單獨(dú)的局部?jī)?yōu)化，從而促進(jìn)整體系統(tǒng)改善。

（二）協(xié)同設(shè)計(jì)

對(duì)于較為普通設(shè)計(jì)工作，通?？紤]CAD平臺(tái)等，然而對(duì)于CAD來(lái)說(shuō)，僅僅屬于繪圖工具，難以真正落實(shí)附加信息。由此可見(jiàn)，給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了繪圖之外，應(yīng)該針對(duì)結(jié)構(gòu)專業(yè)注重荷載設(shè)計(jì)，針對(duì)電氣專業(yè)注重用電規(guī)劃。尤其針對(duì)較為先進(jìn)BIM模式，對(duì)于全部信息需要于模型匯總，而對(duì)于跨專業(yè)，能夠充分讀取。對(duì)于水專業(yè)，水泵電量一經(jīng)修改，負(fù)荷計(jì)算能夠充分調(diào)整。因而對(duì)于全部專業(yè)來(lái)說(shuō)，具備較為統(tǒng)一模型。不僅充分簡(jiǎn)化工作流程，而且利于協(xié)同更加有效。除此之外，現(xiàn)階段對(duì)于各大設(shè)計(jì)院而言，所選擇協(xié)同設(shè)計(jì)，借助于互相引用參照策略，尤其重新加載圖紙過(guò)程中，對(duì)于其他設(shè)計(jì)人員，所作修改內(nèi)容，難以進(jìn)行實(shí)時(shí)反映。與此同時(shí)，引用圖紙本質(zhì)屬于多塊，對(duì)于各個(gè)圖元信息，難以充分讀出，因而不利于信息傳遞。通過(guò)借助于BIM模式，考慮到屬于同一模型，因而對(duì)于給排水人員，能夠充分觀察設(shè)計(jì)人員工作過(guò)程，這樣對(duì)于協(xié)同設(shè)計(jì)而言，發(fā)揮質(zhì)的飛躍作用。

（三）管線計(jì)量

管線計(jì)量仍可以通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行分析和計(jì)算。再接著上一步對(duì)建筑模型的碰撞問(wèn)題修復(fù)完善后，可以統(tǒng)計(jì)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的管線和給排水構(gòu)件的數(shù)量。管線計(jì)量首先要建立數(shù)據(jù)庫(kù)——管線的用量表，在MEP中可以輸入每個(gè)房間、每個(gè)區(qū)域的管材類型、屬性，利用軟件自帶的“統(tǒng)計(jì)”功能則可以生成一份管材用量統(tǒng)計(jì)表。在管材用量明細(xì)表中包括幾部分內(nèi)容：字段、過(guò)濾器、排序、成組、格式、內(nèi)容和外觀。設(shè)計(jì)師可以設(shè)置字段范圍、單方向用材統(tǒng)計(jì)，還可以實(shí)時(shí)查看某一個(gè)區(qū)域或者空間中管材的屬性值。

二、日后BIM技術(shù)科學(xué)性貫穿應(yīng)用到建筑給排水管道設(shè)計(jì)中的方式。

（一）前期準(zhǔn)備工作方面

這部分工作內(nèi)容主要包括信息模型初始階段的文件、工作集、導(dǎo)圖、定位等設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。因此，需要設(shè)計(jì)人員預(yù)先配合MEP程序，將建筑給排水管道設(shè)計(jì)的信息一一錄入到初步創(chuàng)建的模型結(jié)構(gòu)之中，至于這部分信息內(nèi)容則分別包括管材尺寸、類型、敷設(shè)模式、衛(wèi)生器具和管材關(guān)系等。確認(rèn)完畢之后，則可以全方位對(duì)比校驗(yàn)三維信息模型中的標(biāo)高信息、軸線定位、建筑和結(jié)構(gòu)模型等，進(jìn)一步確保它們之間得到精確性核實(shí)匹配。

（二）模型和軸線的創(chuàng)建方面

利用BIM技術(shù)成功創(chuàng)建初始模型之后，還需要將建筑給排水工作面和其余專業(yè)工作面進(jìn)行對(duì)位處理，保證明確掌握標(biāo)高信息之后，結(jié)合前期二維設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性參數(shù)，進(jìn)行既有的模型信息健全，以為日后各類驗(yàn)算活動(dòng)拓展，奠定基礎(chǔ)。而經(jīng)過(guò)二維模型準(zhǔn)確無(wú)誤地設(shè)計(jì)之后，則還需將當(dāng)中的軸向抽取，以作為BIM三維模型的核心軸線，這樣經(jīng)過(guò)其余軸線適度添加之后，就能夠進(jìn)一步強(qiáng)化整個(gè)三維模型應(yīng)有的精確性和詳實(shí)度效果。

（三）衛(wèi)生器具與排水管道的安裝方面

建筑給排水管道設(shè)計(jì)過(guò)程中，勢(shì)必會(huì)觸碰到和蹲便器、坐便器、洗面臺(tái)、浴缸等衛(wèi)生器具的銜接問(wèn)題，而它們彼此間的安裝方式、高度、角度等又存在明顯的差異?ài)E象。就像是小便器在安裝過(guò)程中，涉及當(dāng)中排水橫管、立管、支管的位置，以及高程與坡度等信息，都必須依照相對(duì)應(yīng)的管道參數(shù)加以協(xié)調(diào)性設(shè)定，亦或是預(yù)先選定之后在后續(xù)逐步改良調(diào)試。特別是排水立管安裝方面，需要兼顧平面與立面等基礎(chǔ)點(diǎn)位置，不然勢(shì)必會(huì)令整個(gè)管線布置水平飽受限制。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑給排水管道設(shè)計(jì)領(lǐng)域之中，可以發(fā)揮諸多優(yōu)勢(shì)作用，特別是在處理大型綜合樓復(fù)雜性的給排水管道設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)，適用性更加可觀。其可以保證精細(xì)化檢驗(yàn)管線碰撞問(wèn)題的同時(shí)，針對(duì)管材實(shí)際用量加以精準(zhǔn)化統(tǒng)計(jì)認(rèn)證，進(jìn)一步提升建筑給排水管道和整體性施工水平，避免消耗設(shè)計(jì)與施工人員過(guò)多的時(shí)間精力，減少一定數(shù)量的成本投入。

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