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论BIM技术在建筑给水排水工程设计中的应用

发表时间：2020/12/28 来源：《基层建设》2020年第24期作者：温凯

[导读] 摘要：在建筑给水排水设计中，BIM新技术的应用还处于起步阶段，BIM新技术主要是将工程项目的每个构件都以单独存在的现象进行看待，在BIM新技术的前提下，主要应用到的技术还有综合数据平台、数据库技术以及地理信息技术。

        珠海大横琴置业有限公司广东省珠海市 519000
        摘要：在建筑给水排水设计中，BIM新技术的应用还处于起步阶段，BIM新技术主要是将工程项目的每个构件都以单独存在的现象进行看待，在BIM新技术的前提下，主要应用到的技术还有综合数据平台、数据库技术以及地理信息技术。BIM技术在我国的建筑行业应用也是越来越广泛，能够很大程度地解决目前建筑行业建筑设计和信息资源管理的问题。基于此，本文就BIM技术在建筑给水排水工程设计中的应用展开分析。
        关键词：BIM技术；建筑给水排水；工程设计
        引言：BIM技术作为给水排水工程施工设计中的重要创新性技术，在提高给水排水施工质量中发挥了积极的作用。本文结合BIM技术在给水排水工程设计中的应用进行研究，旨在进一步促进我国建筑物给水排水工程质量的提升，为社会经济的发展做出相应的贡献。
        1、BIM技术概述
        BIM新技术的应用基础是将每一个构件都看作是单一的元素，是将元素中的几何数据、物理特性、施工要求、价格等进行有效的整合，进而实现对建筑模型的整体数据化，并将此数据化的建筑模型进行整理，形成有效的数据资料库。对建筑物构件进行数据的整合，能够有效的实现对各个建筑元素几何特征的及物理特性的反映，每个元素还同时能够保留自身与建筑整体的相互联系，实现了建筑系统的完整性及层次性。建筑工程中给水排水设计具有一定的流程，即方案阶段、设计阶段、施工阶段以及运营阶段。在此整个流程中，其与建筑自身的寿命周期相一致，当前，BIM技术在建筑给水排水设计中的应用主要在方案设计阶段及施工阶段。在设计阶段中，所应用到的BIM技术主要是BIM设计软件以及辅助设计软件，而在施工阶段中对BIM技术的应用主要是施工方案组织及工程量计算。
        2、现阶段给水排水设计存在问题
        2.1工程量巨大
        在我国现阶段的建筑工程设计当中，设计师在进行给水排水工程的设计过程中一般会选用AntoCAD软件。CAD软件作为传统二维设计模式，在二维设计领域有着突出优势，但是建筑工程的三维领域，CAD软件则无法满足设计要求。首先，表现在工作效率当中，设计师在运用CAD软件进行设计时，需要先对管道设备进行三维构思，再用CAD软件进行二维绘制，同时加上各种类型的尺寸标注，这使得工程量加大，工作效率降低；其次，CAD作为二维设计软件，很难对建筑空间中复杂的三维构造进行反映，这使得设计图纸缺乏可视化，设计人员与施工人员交流困难。
        2.2管理困难
        除了设计方面的问题之外，建筑工程的给水排水设计所涉及到的大量原始数据在以往的设计过程中几乎全部需要进行手工统计，这使得在进行管理时，针对大工程项目，管理人员需要从浩如烟海的数据当中搜寻出管理数据，使得管理过程复杂，且力不从心，同时出错率也非常高。对于管理工作来说，简便化和程序化的数据管理是目前管理工作者所最关心的问题，为了实现数据管理的便捷化，需要借助技术手段来实现。
        3、BIM技术在给水排水工程中的具体应用
        3.1 可视化工程模型设计
        基于BIM技术的特点，其在给水排水工程设计中的应用，首先可以改变工程模型设计的可视性，通过利用BIM技术软件，实现了对给水排水工程各项信息数据的综合分析，从而给出科学、合理、精准的模型设计方案。BIM技术可以基于给水排水工程的建设要求、建设周期以及建设要点等，来设计给水排水工程的地图表，从而树立给水排水工程的空间感，将平面的设计图表做动态化、可视化模拟，将给水排水工程设计的各项内容更加整体、全面以及直观的展现。正是由于BIM技术可以将给水排水工程中各构件与系统的平面绘制土转化为空间成像的效果，在给水排水工程设计当中，可以提高各管道设计的空间感和位置感，从而有效调整管道位置，提高设计效率。

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        3.2在管线综合设计中的应用
        在三维视图上显示的建筑空间结构，能够将整个建筑的空间内容、结构梁柱体系以及设备管道系统有效的反映出来，这对设计人员准确地了解建筑物的空间构成，并在此基础上进行管线布设具有重要的意义。值得注意的是，借助于BIM技术能够实现对建筑物内部的三维碰撞检测，这对于减少建筑物内的碰撞，降低后期修改具有重要的作用。不仅如此，通过对BIM技术设计模式的应用，还能够省去对建筑物给水排水工程设计方案选择中较为复杂的拍图工作，以一个更加直观的视角对积水、排水管道进行综合处理后的净空高度，对于提高建筑物给水排水设计的效率具有重要的意义。
        3.3虚拟施工
        虚拟施工对于建筑给排水设计工程中，BIM技术起着不可替代的作用和价值。利用BIM技术，建立相应的给排水模型，明确设计过程中存在的问题和矛盾，并在正式施工前进行修改。以某工程为例，在实际设计过程中，设计人员利用BIM技术对管道中的冲突进行检测，并根据检测结果对设计方案进行综合优化，最大限度地降低了设计方案出现偏差和隐患的可能性，能及时、方便地修改方案中的缺陷和问题。因此，实施模拟安装，保证设计的准确性，减少施工过程中的浪费，避免重复设计变更是BIM技术在建筑给排水工程中应用的首要价值。采用传统的设计方法处理管线走向时，如果管线较复杂，处理将更加复杂，工期将被迫延长，施工成本也将增加。但是，BIM技术的应用可以减少设计变更，提高设计效率，简化施工过程，从根本上减少施工过程中的变更问题。
        3.4模拟安装
        BIM技术可以为给水排水设计人员提供规范的操作和设计方面的指导。尤其对于管线布局复杂，空间上又有限制的情况，容易造成安装出错的问题，若利用BIM模型进行虚拟施工，就可提前发现问题，从而指导管道的安装，控制工程进度并协调各部门的设计工作。例如，某高层建筑的给水排水设计项目中，利用BIM技术模拟管道的安装施工过程，首先确定卫浴的摆放位置，可以在模型中直接移动立体图像，不必进行标识和标注，在模型中创建给水排水系统，包括座便器以及浴室的给水系统，通过操作BIM平台可以直接生成给水的管道布局；接着对BIM系统进行编辑，并添加卫生间的器具，生成连接和布局；最后利用BIM技术的虚拟仿真功能，检查给水排水系统的性能和有效性。
        3.5BIM的协同设计
        协同设计是BIM（建筑信息模型）的核心的概念，也就是在相同一个的构建元素中，就只输入一次，各个工种的共享元素的数据与其他不同的专业角度操作其构建元素。反而在传统的CAD的设计制图之中，对专业之间构建的信息的了解都是够全面，从而也就造成了各个专业的构建的信息参数的孤立性，对其专业之间的构建信息都无法全面的了解，从而就造成了专业之间的配合、提资间的工作量的增加，与此同时，也无法避免各个专业之间的碰撞的发生。在BIM（建筑信息模型）的协同设计中，由于各个专业都是围绕着共同的一个模型而进行做设计，各个工种的共享元素的数据也都与不同的专业角度操作其该构件元素，也就在很大的程度上减少了工程配合的工作量，并且可以完完全全的避免了各个专业之间的碰撞的发生情况。
        结束语
        综上所述，探究BIM技术在给水排水工程设计中的应用，是基于BIM技术的应用特点和基础功能，在给水排水工程的可视化模型、管道线路综合设计、工程建设协同开展、工程内容关联性以及材料设计应用等角度体现其具体价值。而随着BIM技术的发展，其在给水排水工程设计中的应用也将更加全面，从而提高利用水平，不断提高给水排水工程设计的完善程度，进而为给水排水工程提供优质的设计方案。
        参考文献：
        [1]桂金，冰琰.BIM技术在建筑给水排水工程设计中的应用探讨[J].商品与质量，2020.
        [2]林矗.BIM技术在建筑给水排水工程设计中的应用价值探讨[J].写真地理，2020.
        [3]李玉娟.BIM技术在建筑给水排水工程设计中的应用价值分析[J].房地产导刊，2019.