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BIM理念在给排水工程设计中应用分析

发表时间：2020/8/20 来源：《基层建设》2020年第10期作者：卢旭东方明

[导读] 摘要：伴随着我国先进科学技术的发展，BIM在给排水工程设计中的应用日益广泛。

        中国汽车工业工程有限公司天津市 300113
        摘要：伴随着我国先进科学技术的发展，BIM在给排水工程设计中的应用日益广泛。BIM作为设计软件可以构建可视化的立体模型，为设计人员提供与实际情况相似的工程信息，从而降低设计不准确的情况出现，通过给排水工程的信息集成，确保整体施工质量。基于此，本文首先对BIM理念与给排水工程进行概述，然后对BIM理念在给排水设计中的实际应用以及应用价值进行探究，希望为有关人士提供有价值的参考。
        关键词：BIM理念；给排水工程；设计应用
        给排水是建筑工程的重要环节，为了有效提高给排水施工质量，提倡应用BIM这一新型的模型设计系统，运用BIM时刻更新、丰富的数据库确保给排水工程设计质量，为项目参与的各个单位提供可以共同协作的平台，从而实现给排水工程建设领域的可持续发展。由此可见，对BIM理念在给排水工程设计中的应用进行探析具有重要的现实意义。
        一、BIM理念与给排水工程概述
        （一）BIM理念
        BIM也被称之为建筑信息模型，是建筑工程、土木工程中应用的一种全新工具，在给排水工程中，BIM技术可以收集各类信息，为工程设计人员提供优质化的模型，相较于传统的设计工具，BIM技术具有可视化、协调性、可出图性的特点。可视化：以往给排水工程中获得的施工图纸主要以线条绘制为主，构造形式的真正特点需要工作人员自己思考，而BIM技术可以用三维立体实物代替线条图纸，使得效果图更加接近于实物，除了展示效果图之外，项目设计、项目运营、项目建造等环节的沟通讨论、决策意见都可呈现为可视化。协调性：给排水工程施工的各个环节都需要进行协调配合工作，一旦出现施工问题，相关责任人需要共同探究问题诱发原因以及解决策略，避免沟通人员因沟通不到位出现各种问题。BIM技术中可以形成协调数据，解决给排水工程中存在的碰撞问题。可出图性：BIM技术的应用可以对常规设计图纸、加工图纸进行优化，并将其可视化的展示出来。
        （二）给排水工程理念
        通常情况下，给排水工程主要是指城市排水系统、用水给予系统。给水：主要是指自来水工程将江湖中获取的自然水，借助物理、化学技术开展水净化处理，将其转化为符合人们生产、生活的自来水资源，并通过城市水管道，向各个区域输送自来水。排水：污水处理中心会将居民生活中产生的废弃污水进行集中处理，在污水净化后向湖泊、江湖中排放。给水工程中重要组成部分为管道、给水处理中心、水源等，主要目的是改善水质。排水工程的主要组成部分为排水管系、废弃污水处理设施等，排水管系中包括废水输送管网、废水收集管网，污水处理设施包括沉淀池、生物滤池、曝气池、水泵、提水机械等。
        二、BIM理念在给排水工程设计中应用方法
        （一）管道综合设计
        在BIM技术应用之前，给排水工程中存在拍图耗时长、设计误差大、图纸可视化程度低等缺陷，从而影响整个管道综合设计质量，而BIM技术的应用，可以采用Revit的形式进行管道图纸的综合设计，并在图纸设计完毕后，借助Navisworks阅读功能对设计图纸中存在问题进行检测，依据问题类型制定改进策略，实现管道施工质量的提升[1]。在管道综合设计过程中应用BIM技术可以有效降低设计人员的工作量，并将管道形态以立体模型显示出来，设计人员利用模型可以对管道的碰撞情况进行分析，然后通过碰撞模拟测试中发现设计中存在的问题，设计人员针对设计问题设定调整策略。
        （二）可视化设计
        传统给排水工程在项目开展阶段，施工人员为了全面掌握给排水施工情况，主要是在CAD平台上收集剖面图、立面图的资料数据，将其作为工程设计的参考意见，而BIM技术可以对三维模型进行构建，通过可视化设计确保设计质量，提高工程整体施工质量、施工效率。

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例如，某给排水工程在设计消化栓系统时，运用Revit对三维模型进行构建，在三维模型中包括多种信息数据，如消火栓箱、消防泵房、稳压设备等，设计人员通过信息的可视化观察，可以探索内部的问题以及改进措施。
        （三）参数化设计
        给排水工程应用BIM技术时，广泛应用Revit 等软件模型，该软件通常是由统一的数据库来制定明细表、图纸的建模，确保内部数据信息具有相似性，在进行工程参数变动时，需要借助内部的调配功能实现全面更新，满足给排水工程设计需求。除此之外，BIM技术通过参数化设计可以选择最佳的设备材料、设备安装位置、人工调配方案等，作为统一模型的重要方案，参数化可以作为的辅助设计工具，确保整体的设计质量。例如，在给排水工程的水力计算环节，BIM技术可以直接收集管道模型的设备参数，以其为依据确定管道水力数据信息，确保管径符合施工要求，相较于以往的CAD设计、Excel设计法的优势更加明显，可以有效提高设计效率。
        （四）材料表设计
        建筑给排水工程的材料表编制工作以往都是借助CAD软件来完成，但是该软件在进行数据测量、统计时的工作量庞大，极易出现统计错误的情况，在这种情况下就需要对图纸进行全面的更改，图纸的更改会进一步增加材料制作的难度，而使用BIM技术可以自行获取材料数据的清单信息，这些信息数据不仅可以减少人力成本，提高整体的工作效率，并且材料表制作的准确性有利于设计人员科学制定采购方案、成本预算方案等，从而实现给排水工程经济效益的提高。
        （五）模拟仿真设计
        给排水的施工现场设计到多个复杂的管线，这就在一定程度上延长施工时间，而在BIM技术中对时间表进行安排设计，可以合理安排各个施工流程，在最大程度上减少材料消耗、设计变更次数[2]。另外，在模拟仿真设计中，可以掌握给排水施工中事故易发位置，在最大程度上降低安全事故的发生率，由于施工人员的综合素质较低，无法看懂以往的线条绘制的图纸，而BIM技术通过三维效果图的仿真设计可以加强施工人员对相关知识的了解，更好的掌握施工常见安全问题，确保施工的安全性。
        三、BIM理念在给排水工程设计中的应用价值
        首先，给排水工程利用BIM技术可以获得准确的工程测量数据，确保施工的精准度，并且构建的数据库可以对整个给排水工程的作业量进行计算，为施工管理人员提供材料、设备等方面的数据信[3]。其次，建立人员借助BIM技术可以获得最新的资源使用的数据，并将其与数据库信心进行对比，防止资源浪费的情况出现，并且在可视化功能下，可以详细掌握施工进展情况。最后，给排水工程中利用BIM技术可以实现场地资源的优化，借助三维设计模型的可视化、模拟性，将给排水施工的实际布置情况清晰的展示出来，更好的掌握施工难点、施工重点，以其为基础对场地资源进行合理配置，防止二次搬运的情况出现，与此同时，BIM软件不仅可以将施工现场的布置情况以图片的形式的展示出来，同时还可以将其保存为视频，从而更加详细的分析细节部位，所以相较于传统平面设计图的优势更加明显。
        结束语：综上所述，BIM理念在给排水工程设计中可以有效提高施工质量、施工效率，所以当前需要掌握BIM与给排水理念，将管道综合设计、可视化设计、参数化设计、模拟仿真设计应用在给排水工程中，从而确保BIM理念在给排水工程设计中的应用有效性，实现给排水工程的可持续发展。
        参考文献：
        [1]邹宇暄，谭万春.BIM在建筑给排水工程中的应用探讨[J].绿色环保建材，2019（05）：44+46.
        [2]马晨龙.BIM技术在高层建筑给排水施工中的应用[J].建材与装饰，2019（36）：33-34.
        [3]宋世龙，吴真.BIM技术在建筑给排水设计中的出图应用[J].建筑技术，2017，48（S1）：69-70.
        作者简介：卢旭东，男；籍贯：内蒙古省乌兰察布市，学历：大学本科，职称：工程师，专业：给排水
        方明，男；籍贯：河南省信阳市，学历：研究生，职称：工程师，专业：给排水