BIM技术在大厦建筑给排水设计中的应用研究

发表时间:2019/3/7   来源:《建筑学研究前沿》2018年第33期   作者:黄远征
[导读] 所有信息都显示在给排水设计中,具有共享和传输的特点,这也降低了给排水设计中数据采集的难度。
泰安市建筑设计院有限责任公司  271000
  摘要:BIM技术可以根据建筑设计师的想法进行大厦建筑给排水设计,主要完成综合供水和排水的任务,BIM技术还阐明给排水设计因素之间的关系,并帮助提高建筑给排水的设计过程的效率。BIM技术充分服务于建筑给排水设计,体现了信息模型的重要性。
  关键词:BIM技术;大厦建筑;给排水设计;应用。
  
  
  引言
  BIM技术在建筑给排水设计中,集成了基础构件、设计参数等,建立了完整的信息模型,为给排水设计提供相关数据。通过BIM技术,能够有效地阐明了建筑给排水设计中设计要素之间的关系。所有信息都显示在给排水设计中,具有共享和传输的特点,这也降低了给排水设计中数据采集的难度。
  1、BIM技术概述
  BIM,又称建筑信息模型,是建筑管理、施工和设计的一种新方式。在设计中,CAD和手绘只是不同的建筑设计工具,并不改变内容。在BIM设计中,不仅改变了原有的工具,也可以改变了可交付成果,从而改变了相应的流程和方法。在工作模式上,只有在项目划分后才能使用二维思维的CAD软件[1]。BIM软件具有三维思维,能够有效平衡方案设计、阳光节能、规划设计、施工图设计等内容。在时间与效益的关系上,BIM是抛物线型的,而传统模型是线性的。在模型方面,BIM不会产生很高的效益,但是经过广泛的推广,BIM的效果会显著提高。
  2、建筑给排水系统设计要点
  2.1建筑给水系统设计要点
  第一,高水箱储水。高水箱可以起到储水调节和控制水压的作用,其供水方式主要有水箱和水泵两种。在给水的过程中,可以采用串联给水,也可以采用并联给水,可以采用一定的方式降低对水箱给水的压力。高水箱本身可以储存大量的水,并能保证水压稳定,效率高,设备维护和管理成本不高。然而,高水箱占据了很大的建筑面积,这大大增加了建筑的压力。此外,水箱中的水很容易被污染[2]。此外,在储水过程中可能会产生振动和噪声。
  其次,选择合适的供水管道。传统的给水管道多为钢管。这些钢管品种繁多,很容易生锈,人们对生活用水的需求很难满足。目前一般选用给水管的是那种材质轻、耐压高、经济实用、无毒、安装方便、腐蚀性强的塑料管。供水管道的选择要从多方面考虑,根据建筑物的实际情况选择最合适的管道。
  第三,合理安排供水管理。供水管道的首要前提是满足用户对生活用水的需求,必须选择合适的管道长度和直径,使施工成本最小化。由于多层、高、结构复杂的特点,该建筑对管道的性能和质量要求较高,需要对管道设备的投资提供足够的资金支持[3]。
  2.2建筑给排水系统设计要点
  第一,通风管道的安装。由于生活污水进水管流量大,出水管流量小,会产生一定的压力,所以通风管可以释放这部分压力。另外,卫生用具上经常出现气泡现象,设计通风管道可以消除这些现象。
  其次,合理布置排水管。尽量减少排水管道对建筑物的压力,因为建筑物内部管道的安装比较复杂,所以在设计中连接卫生器具的管道要独立排放。
  第三,防止管道泄漏。首先,我们应该严格控制购买管道的材料。我们应该购买通过国家质检的管子,而不是贪图便宜的产品。其次可以适当进行强化产品保护,管道安装完成后,可以在管道沟渠、管道连接处进行适当的强化保护,防止出现泄漏问题。
  第四,根据节水的有关规定确定排水系统。

建筑排水可按污染程度分为废水和污水,室内排水系统可分为两种排水系统的汇流和分流[4]。
  3、分析BIM在建筑给排水设计中的应用
  3.1视觉设计
  在传统的给排水工程设计中,很多数据都来自CAD图纸。通过对建筑方案、截面和标高的分析,建筑给排水施工人员对建筑的主要情况进行了还原,并收集了建筑图纸的数据进行分析。如果在施工过程中存在工期紧、施工结构复杂的项目,仅通过CAD图纸的数据分析就容易产生三维变形。然而,如果使用BIM,建筑的三维图像将更加直观和真实。数据传输在最大程度上可以避免损坏、丢失和误解。
  此外,土木工程建设项目的设计模式也会有很大的差异,主要是按楼层划分面积。给排水工程设计是在土建工程设计的基础上进行的,但由于土建工程的设计模式是按楼层划分的,所以排水工程设计有自己的系统。因此,当地给排水工程设计方案的修改可能会影响整个楼层的工程设计。传统的设计模式破坏了系统各部分的内部连接,即使是很小的修改也需要大量的图纸和数据作为参考,这是一个繁琐的过程。然而,如果采用BIM进行绘图,则更容易、更快地全面控制和修改土木工程项目的主体。
  3.2物料安排及调整
  建筑给排水工程材料的使用应统一安排和调整,材料的使用通常是通过测量CAD图纸来确定的,但这会导致材料浪费,效率低下等问题。此外,如果对图纸进行一系列修改,整个设计很容易失败。BIM最重要的特点是它有自己的数据库,它存储了大量的数据。人们可以及时得到清单和数量的材料和预算的项目。
  3.3协同设计
  在CAD绘图时,不可能显示所有复杂的内容。在设计给排水图纸时,还需要提高电气专业负荷和结构专业负荷。而在BIM模式中,所有信息都聚合在模型中。当专业人员属于跨区域时,也可以直接读取,有时对泵的功率进行修改,负荷计算可以实时更新。所有专业的商业模式不仅简化了工作模式,而且增强了协同效应和效率。
  3.4参数化设计
  建筑给排水工程设计,需要考验设计师的计算能力,在Excel中或其他软件编译计算公式较为繁琐,而BIM设计可以直接访问相关设备和洁具的数据信息,在变化的过程中,也可以直接改变相关参数,只需要设置在液压管摩擦特性参数,例如通过改变参数能实现自动管径的变化[5]。
  3.5管道综合设计
  BIM模式的使用可以直接反映管道综合后的间隙高度,在BIM模式下,管道系统以三维模式直观呈现,是管道最真实的空间状态。设计师不仅可以直接看到冲突模型的碰撞现象,而且还可以看到生产图纸已经完成,并完成碰撞功能检测,或者使用其他软件进行软碰撞,软碰撞是指空间的使用,安装和维护检查。该模型可以通过三维管道检测设计冲突,并及时反馈给设计人员进行改进、修改和调整。
  4、BIM在给排水设计中存在的问题
  目前BIM设计还没有统一的设计标准来满足施工要求; BIM协同设计有两种模式:工作集模式和链接模式。在工作集模式下获取和释放权限更加复杂,在链路模式下全面调整管线更加麻烦; BIM内部参数还需要涵盖设计、预算估算、施工、物业管理的全过程。然而,过多的参数会导致过多的分类方法、复杂的修改和大量的冗余信息;BIM数据库还不够完善,缺少符合中国建筑设计标准的构件;二维图形生成函数较弱,需要二次深化;数据流与各种分析软件的接口不完善;管道与设备之间、管道与设备之间必须建立逻辑连接和物理连接,才能进行管道计算和系统计算。有时管道连接不正确,导致整个系统无法计算。
  结束语
  BIM是一种创新的建筑设计、施工和管理方法。基于三维数字技术,各种工程数据模型与建筑工程相关信息相结合,对建筑业产生了明显的影响和作用。BIM软件虽然还存在一些缺陷,但随着建筑业信息化进程的加快,BIM设计代表了当前设计工作的发展方向,随着应用和推广的不断完善和成熟。
  参考文献
  [1]顾海玲, 归谈纯. BIM技术在上海中心大厦建筑给排水设计中的应用[J]. 给水排水, 2012, 38(11):92-97.
  [2]胡因栏. 建筑给排水设计中BIM技术的应用研究[J]. 住宅与房地产, 2016(21).
  [3]杨洋. BIM技术在建筑给排水设计中的应用[J]. 有色冶金设计与研究, 2015, 36(1):48-50.
  [4]高胜平. BIM技术在建筑给排水设计中的应用研究[J]. 工程技术:全文版, 2015(21):00266-00266.
  [5]李宗霖. 建筑给排水设计中BIM技术的应用研究[J]. 环球市场, 2017(6):238-238.
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