宛超
中南建筑设计院股份有限公司， 湖北武汉 430000
摘要：随着现代化信息技术的快速发展，市政工程得到跨越式发展，但是给排水及消防专业的传统设计方式已无法满足当前社会需求，需进行全新的改造与优化。市政工程是一项涉及多专业、多部门的复杂工程，已有研究对市政BIM正向协同设计流程及阶段进行相关研究，简单阐述了BIM正向协同设计的模型设计标准、数据储存与传递标准、模型应用标准、平台服务标准及企业构件库标准。目前，BIM在市政项目建设领域的应用，一般是通过二维CAD翻模为三维BIM，仅限于辅助设计和校核图纸，属于“逆向设计”。设计阶段耗费时间长，在施工阶段属于表面化应用，不能真正落地发挥实效。但是，事先建立BIM三维模型，再导出或剖切出二维图则属于“正向设计”，可以充分发挥BIM技术优势。
关键词：市政；给排水工程；设计；BIM技术；应用
引言
由于市政给排水会直接影响人们的生活质量，因此为确保工程质量符合要求，在施工过程中要加大对管线优化设计和BIM技术应用的重视程度，加大对施工工艺的检验力度，以提高工程施工的水平，从而确保工程质量达标，进而推动整个城市的发展。
1 BIM技术概念
简而言之BIM是建筑信息化模型，是一种创新的建筑设计、施工、运营管理方法，它将建设项目不同阶段的工程资源、信息与过程集成到一个模型，是一个完整的信息模型并且有利于各方参与到项目中，从根本上改变从业人员依赖符号文字、图纸的方式进行工程建设和运营管理的工作模式。BIM技术通过多维（三维空间、四维时间、五维成本、n维更多应用）来模拟建筑物的实际信息，为工程设计与施工提供相互协调、内在一致的信息模型，从而实现设计和施工协作的一体化，有利于专业人员共同合作，降低项目生产成本与施工风险，提高工作效率，减少施工项目整个生命周期的失误，确保工程准时高质量地完成。
2市政给排水管线运行现状
2.1系统老化?
当前，我国大部分城市相关给排水配套设施无法实现现代化、系统化建设。给排水管网系统是市政给排水管线设计中非常重要的部分，但是当前该部分存在应用性能不够完善等问题，有些城市甚至还在使用20世纪遗留的给排水管道。这些管网老化现象严重，并且接口处存在破损、渗漏等问题，严重影响了给排水的效率，使得给排水系统无法充分发挥其作用。
2.2缺乏科学合理的市政给水水量设计方案
给水量设计是市政给排水设计的重要组成部分。在部分老旧城区给水设计环节，设计人员未结合城市发展速度，科学合理预估用水量、水波动情况等，导致城市给水系统的给水量满足不了城市实际需要，进而影响到城市居民的用水质量。因此，设计人员应在市政设计中运用节能技术，充分考虑各项因素并结合到设计中。
2.3水系统供给不足
水资源短缺导致的供水不足是市政给水系统中最为严峻也是最为主要的问题，在诸多缺水的城市中经常会出现间接性停水的现象，对居民的生活产生了严重的影响。其中地理环境因素是导致市政给水系统水资源供应不足的主要原因，其次对水资源的收集和循环使用的设施不够完善也很大程度上影响着给水系统的正常运行。目前给水系统的建设基本以搭城市道路建设的“顺风车”为主，往往忽视了给水系统在城市基础设施建设中的重要性，导致给水管道系统未能按照给水规划形成一个完整的系统，个别地区的供水问题仍需要以临时工程的形式解决，造成了部分给水管道未得到有效保护利用的情况，且部分临时工程因给水管管径太小而无法满足地块后期发展需求。
3 BIM在建筑给排水应用范围
3.1排水管道方面的设计的应用
管道的安放位置在整个房屋的建设过程中对整个建筑的整体形象影响很大，因此管道需要安放在合理的位置，从而更好地保证建筑的功能。在管道设计过程中，相关人员可以通过BIM技术更好地了解管道在整个建筑中的位置，更直观地认识管道的实际高度和管道的真实空间状态。在管道布置过程中，碰撞问题得到了很大程度的解决。相关人员可以通过BIM技术识别管道可能发生的碰撞风险，并进行相应的调整。同时，相应的检测可以检测出BIM模式下设计中的冲突，并通过信息技术反映给相关人员。充分认识到这一点后，相关人员可以根据实际情况修改设计，对提高整个建筑给排水系统的管道设计效率有重大影响。此外，BIM技术还能帮助有关人员对排水管道设计中的其他问题进行了解，有利于有关人员及时纠正问题，提高整体工作效率。
3.2 BIM模型建立
通过建立的协同设计平台，链接建筑、结构、区间等专业BIM模型，选择设置好的项目样板，开始进行给排水及消防系统模型搭建。从Revit的建模角度和最终CAD二维图纸成果出发，实现BIM正向设计，不仅需要设置Revit样板文件（包括对线样式、对象样式、管道颜色和图层颜色等），而且还要准备充足的族构件，便于在设计过程能够实时调用。考虑到不同城市、不同线路的市政车站技术标准、技术要求等有所差别，在开展BIM正向设计时可以对标准项目样板文件、族文件等进行相应调整，从而形成工程所适用的项目样板。在BIM模型搭建时，应根据设计计算、设备选型等参数进行准确输入，确保模型信息参数的完整性。
3.3参数化设计的应用
BIM系统需要分析和解决的一些数据模型，根据建筑本身的特点，其中包含相应的数据表、二维视图与三维视图等形式，然后对相应的数据模型进行分析与整理。如果实际情况发生了一些改变，相应的数据也会发生一定程度的变化，这将对建筑的平面设计产生一定的影响。此时，相关人员需要对相应参数进行适当调整。当相关人员利用BIM系统设计相应给排水工程参数时，这会大大提高相应的工作效率。具体表现为：利用BIM系统进行参数化设计时，可以将这部分信息快速导入计算机进行详细分析，从而提高效率。此外，参数化设计可以以模型的形式呈现，使数据分析更加直观。除此之外，在这个过程中通常使用Excel，操作技术不是很大，数据可以得到及时更新。因此，在将BIM技术应用于参数化设计时，大多数人使用Excel作为工具，这样不仅可以帮助相关人员进行建筑给排水工程的设计，并且会大大提高整体工作效率。
3.4提高城市防洪防涝设计的合理性
防洪防涝设计是城市建设的重要组成部分，需要根据当地的实际降雨情况，结合地形地势、水文和气象等条件，合理设置截洪沟和布置雨水管道系统，确保在强降雨的情况下，雨水也能够顺利的排出。另一方面，将“海绵城市”设计理念用于城市防洪排涝工程设计中，海绵城市的排水系统与城市排水管道设施相结合，排水防涝设施与天然水系河道相结合，地面排水与地下雨水管渠相结合等方式来实现一般排放和超标雨水的排放，避免内涝等灾害，进而保证城市的安全。
结束语
结合市政工程给排水及消防专业的特点，从BIM协同设计方法、项目样板、模型的建立及使用等方面对市政给排水及消防BIM正向协同设计流程进行介绍，总结出一套适用于市政工程给排水及消防专业进行一般性常规设计的BIM正向设计应用流程，可有效提高设计效率。建议加强对明细表应用、模块化设计、二次开发等方面的探索和研究，为市政行业相关人员提供一些设计和研究思路。BIM正向设计流程与方法的研究，可提高正向设计效率，并推动BIM技术的快速发展。
参考文献
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