中国水利水电第八工程局有限公司 湖南长沙 410000
摘要：随着人们对居住环境要求的提高，通信电缆、可视对讲、安防等各种智能设备逐渐在住宅中普及，加上传统的给排水、电力、采暖等，繁多的设备管线给室外管网设计和施工带来了诸多不便。相较于传统的市政给排水管线设计，基于BIM技术的设计具备多方面优势，如实现管线工程量的更准确计算、构建更加完整的管线三维模型、更快更好的管线设计出图。
关键词：BIM技术；市政给排水；管线设计；应用
引言
长期以来，各设计单位和施工单位均采用二维管线综合的方式进行设计与施工，这样做的局限性是设计成果不够直观，隐藏问题与碰撞矛盾难以暴露，为现场施工埋下了诸多未知和不可控的弊端因素，造成一定的经济损失。将基于BIM技术的三维管线综合引入小区室外管网的设计，已经成为目前BIM技术的应用重点之一。它的三维可视化特性，使得设计、施工、监理和验收流程更加畅通，提高了施工质量，减少了时间和投入，具有深远的意义及广阔的前景。
1BIM技术概述
首先是BIM技术的含义。BIM技术是建立信息化建筑模型重要的载体，在建筑模型中BIM技术可以收集、整理产生的数据，包括工程结构、材料以及工程进度等，在模型使建筑每个位置的信息直观的表达出来，为技术人员进行工程建设提供便利的条件。BIM技术应用在建筑给排水工程中，利用BIM技术建立完善的数据库，通过数据库将建筑产生的信息进行共享和传输，有助于提高给排水工程的施工质量和效率。其次是BIM技术的特点。BIM技术具有综合性、协调性、可模拟性以及可视化等特点。在传统的工程设计过程中，主要以图纸的方式展示建筑的主体结构、细部结构等，利用BIM技术的综合性特点，在建立给排水工程模型的过程中，不同的信息体现在模型中，并且有效掌控工程的整体信息以及细部信息，依据信息将工程造价控制在合理的范围内。BIM技术具有的协调性特点，在给排水工程的施工环节，给排水工程施工会涉及不同的专业，BIM技术会协调不同的专业进行施工，有效提高施工的效率。利用BIM技术的可模拟性特点，在给排水工程中模拟照明、电气等施工流程，以便施工企业精准把控施工过程，保证每个环节按照标准化流程完成工程建设。BIM技术具有的可视化特点，在复杂的建筑结构内，BIM技术会建立可视化模型，在模型内技术人员可以掌握每个环节，并针对出现的问题实施解决措施，避免存在的问题影响工程正常施工。
2基于BIM技术的市政给排水管线设计及应用
2.1前期准备工作
在给排水工程前期准备工作中，需要准备好初始文件、工作集、导图以及定位等内容。设计人员按照MEP程序要求输入设计信息，程序会按照信息内容建立基本的模型，在模型内会显示出管材规格、类型等内容，随后校验信息，使三维模型中的标高、轴线等信息符合建筑设计要求。
2.2管线碰撞交叉的检查
在三维模型中进行管线碰撞交叉检查，一般采用REVIT⁃MEP程序，在程序内利用自动碰撞等功能，将管线相关信息输入后，程序会自动进行碰撞检查，通过检查发现管线设计存在的问题，及时调整管线的位置，避免实际施工中遇到问题。在完成相应的碰撞交叉检查后，程序会向设计人员提交检查报告，在报告内会详细标注发生碰撞位置的相关信息，有助于设计人员针对存在的问题修改设计方案。此外在管道修改过程中，通过Revit系统将不同的图纸信息进行汇总，在汇总中对比设计图纸与实际施工存在的差距，随后不断完善和优化设计内容，在最短的时间内完成管道的修改，避免影响到工程进度，有效减少产生的成本。
2.3基于BIM的三维管线综合设计
（1）各专业共同参与，协同设计，提高协作效率。管线综合设计中BIM技术的引用，为设计各专业人员提供了共同参与的三维协同平台，不同于传统的二维平面协同，首先BIM协同是以工作集或链接文件的形式进行的，设计各方可同时在同一个平台进行；其次，设计人员可随时更新其他专业的设计进度，发现问题随时解决，保证了设计质量，提高了协作效率。（2）管线的真实反应，BIM技术的引用，使传统的线条绘制转向构件布置，从单纯平面表现转向几何全信息模型集成。通过角度转换、任意面剖切、动画漫游等方法可以更精确地分析管线间的相互关系，检测碰撞，更合理的进行管线排布和空间利用。（3）施工交底的多样性，利用BIM技术，可以进行三维、动画的施工交底，通过可视化模拟演示可以避免工人对图纸理解错误，加强对关键节点的认知，对指导现场施工意义非凡。（4）模拟施工，BIM模型的建立过程就是一个模拟施工的过程，模型建好后，施工现场的情况也就基本确定，工人严格按照模型进行施工。当现场有施工问题需要解决的时候，通过模型便可以清晰地了解施工现场，尤其对于室外管网这种隐蔽工程更加适用，责任明确，减少不必要的纠纷，加速问题的解决。（5）方便施工进度管理和验收，利用BIM的图形化施工进度管理，通过图形、动画等表示实际进度，比传统方式更直观形象。同样在验收时可以利用模型与实物的对比，提高验收质量，保障后期使用。
2.4参数化设计
在传统的给排水设计过程中，在建立参数系统和数据计算时，需要使用office软件完成上述工作，在设计过程中极易出现问题，导致设计内容无法符合建设标准。使用BIM技术进行设计时，会使设计过程体现出参数化过程，每个环节涉及的数据，都会在系统的数据库内进行参数化处理，保证设计使用的参数更加准确，并且贴近工程实际的建设要求。此外利用互联网的多样性特点，将数据库连接到互联网上，借助互联网的辅助功能，可以将相关的数据呈现出参数化特点，如在供水管线设计过程中，根据供水管线的物理特性调整参数，BIM系统会根据参数的变化自动调整，使供水管设计满足使用需求。
2.5BIM模型的调整和优化
为调整和优化BIM模型，需首先进行碰撞分析，工程因此选用了软件NavisworksManage，该软件具备可整合完整的项目模型、实时可视化、精确度较高等优势，由此针对性建立特征集合、创建设计及施工规范，即可保证碰撞分析的效率和精度。在具体的碰撞分析过程中，需将“.NWC”格式的文件由Revit软件导出，并将其载入碰撞分析用软件，以此即可通过针对性的碰撞分析生成碰撞报告，具体的模型冲突检测需采用软件的ClashDetective功能，以此针对性选择碰撞系统类别、碰撞类型，即可逐步完成初步检查和全部排查，碰撞点信息也能够准确的以碰撞报告形式展示，由此可确定排水管道系统和给水管道系统检存在碰撞点71个。进一步的优化需围绕碰撞点的修改展开，以此基于碰撞信息进行碰撞点的检查和调整，碰撞点定位可基于碰撞元素ID的手动输入实现，具体优化需结合相关规范要求，并遵循“可弯曲管线让不易弯曲管线、分支管线避让主干管线、压力管线避让重力自流管线、小管让大管”的基本避让原则，以此逐个修改、优化全部碰撞点。
结语
总而言之，基于BIM技术的市政给排水管线设计需关注多方面因素影响。在此基础上，本文涉及的BIM模型的调整和优化，提供了可行性较高的BIM技术应用路径。为更好发挥BIM技术优势，各类新技术、新软件的积极应用必须得到重视。
参考文献：
[1]黄文华.市政给排水管线设计中BIM技术的应用研究[J].居舍，2019（27）：51.
[2]赵世隆.BIM技术在市政给排水设计中的应用研究[J].城市道桥与防洪，2019（8）：256-258，31.