BIM在建筑給排水設計中的應用

李建國 戰凱

摘要：目前我國科技水平和各行各業的快速發展，我國信息技術發展也十分快速。 BIM技術相關方面的研究屬于一個創新領域，是指在建筑施工過程中集成工程項目中不同施工環節的數據信息，并以三維數字化技術作為支撐，構建基于整體層面的工程施工模型。傳統的建筑設計平臺設計大多以CAD技術為支撐，但此項技術在應用中更加傾向于將不同項目環節進行拆分。與CAD技術不同的是，BIM更加側重于將所有設計環節與施工行為集成在一起，并倡導從項目規劃到設計施工圖紙與節能布設的同步施工。從工程施工的“效益—時間”關系分析入手，早期的建筑設計“效益—時間”線型為直線，而現如今為拋物線，即隨著施工時間的增長，施工設計單位產出的成果將越來越多，工程為其帶來的收益也越來越高。

關鍵詞：BIM技術;碰撞測試;給排水

引言

近年來，隨著我國科學技術的不斷進步，BIM技術被廣泛應用于建筑行業。建筑體的功能在于為人們的生產及生活提供空間與服務，其中，給排水系統是一個完整建筑體必不可少的系統。一個高質量的給排水工程能夠有效增強建筑體的使用效能，提高人們的生產及生活質量?；诖?，文章結合實際工程項目，分析BIM技術的應用步驟、特征及功能，并結合建筑給排水工程的重要性，提出了高層建筑給排水施工中BIM技術的運用策略，以供相關研究人員參考。

1建筑給排水系統分區重要性

高層建筑物樓層高、建筑面積大，室外管網給水壓力難以滿足高層供水點水壓要求，因此在施工時，常常采用添加輔助供水加壓設施來產生高水壓，以滿足高層建筑所需要的水壓需求。這種處理方法沒有垂直分區，而如果在高層建筑的長期使用中，給排水系統始終沒有垂直分區，常會導致一樓的衛生間承受相當大的靜水壓力，從而產生一系列問題。

2建筑給水排水設計中存在的問題

2.1設計本身不合理

隨著科學技術和社會時代的發展，建筑給水排水設計本身主要存在兩方面的問題：一是給水排水的工藝設計存在不合理的地方，二是當前給水排水設計不能夠滿足時代發展的使用需求，以至于建筑物存在供水不當或者排水污染等方面的問題。當前社會背景下，建筑規模和建筑量越來越大，建筑物自身的供水需求顯著提高，只有建筑物自身的供水問題得到有效解決，才能保障建筑物用水和排水等一系列工作的順利開展。

2.2給水排水管道的設計

給水排水管道是給排水工程中的重要組成部分，其管道材料和管道敷設方式關系著給排水工程質量，而給排水管道材料的選型與管道的敷設方式和敷設效果也存在一定的影響，同時還關系到給排水管道工程的整齊性和美觀性。因此，在給排水管道材料的選型過程中需要結合給排水工程的綜合情況來確定。不同的管道材料具有不同的特性，對于管道敷設的要求也是不同的，這是在給排水工程設計中需要重點注意的。但是在設計過程中，部分設計人員疏于對材料性能的準確把控，給排水管道敷設方式設計不合理，以至于給排水管道接頭等連接部位存在不匹配等問題，影響給排水管道的敷設質量，進而縮短給排水管道工程的使用壽命。例如，傳統的給排水管道材質主要以鑄鐵為主，但是在實際使用過程中很容易氧化生銹，對水質造成不同程度的污染，同時導致給排水管道的堵塞。因此，部分給排水管道以塑料材質為主，避免了水質污染等問題，但是塑料材質的管道其噪聲污染較大。如果在客廳或者臥室等環境中設計塑料的給排水管道，就會影響居民的生活質量。同時，塑料型管道和鑄鐵型管道的敷設施工的側重點不同，需要重點加強設計和施工的把控。此外，對于給排水管道的設計，設計的合理性是至關重要的。

3BIM在建筑給排水設計中的應用

3.1基于BIM的建筑給排水施工參數設計

為了滿足建筑給排水設計工程的全過程可視化，在本章的研究中引進BIM技術設計與規劃給排水施工參數。在設計過程中，可使用構建信息模型的Revit軟件導入工程實地勘察信息，導入信息包括建筑整體設計圖紙、建筑不同平面與剖面的二維視圖、擬建三維圖紙以及建筑施工用料與細部設計明細表等。在完成建筑相關信息的導入后，使用計算設備構建給排水模型。為了確保創建的模型與工程實際施工具有較高的適配度，應在Revit軟件中創設一個新的MEP項目，使用鼠標點擊操作界面的協同功能鍵，將現有的信息與中心文件進行MEP項目文件的對接，并讀取建筑中給排水設計標高、預設軸線以及給排水管線預埋墻體等信息，將獲取的信息作為參數設計的初始化點。在此基礎上，將BIM中心模型文件與預設信息進行鏈接，可以在計算機上得到一個針對此建筑結構的三維可視化模型。

3.2管道綜合設計

建筑物的給排水管網是一個有機整體，具有統一性和整體性。應用BIM技術，整個工程的從業人員能夠清晰、直觀地了解管網、管道的長度、高度、具體位置及接口情況。各個工序、環節上的人員在進行管道安置的過程中，能夠明確可能會出現的問題，并對該問題進行及時的修改、調整和優化，最大限度地保障給排水管網的高效構筑。

3.3建筑給排水管線平衡優化

在完成上述相關設計工作后，可根據標準的建筑給排水管線布線原則，進行管線的平衡優化。在此過程中，暖通管線應當位于建筑整體的最上層，電氣橋架線路位于建筑的第二層，結合建筑層高，將給排水管線布設在建筑的最底層。遵循“大直徑管線優先”原則與“壓管避讓無壓管”原則，將分支管線進行布設。當布設管線過程中出現橫欄與閥門交叉的問題時，可考慮在管線布設區域預留施工空間，綜合現有的施工經驗可知，每條過道應至少預留一個寬度為400.0mm的檢查通道。在MEP文件中進行給排水管線的細部設計時，應將設計過程中的所有模型與三維可視化信息置于一個相對協同的設計環境內，當完成電氣設備與暖通設備的建模與管線布設后，需要在操作界面創建一個碰撞點，并在可視化界面進行管線明顯碰撞的檢查，根據檢查結果進行管線位置調整。另外在完成碰撞測試后生成一個碰撞檢測報告，以此為依據進行不同層數與不同位置管線的重新布設，完成一次調整后需要再次進行管線的碰撞測試，直到所有布設的管線均可通過碰撞測試。通過此種方式提高管線布設的合理性，完成基于信息模型的給排水管線布設與規劃，為建筑給排水施工提供決策依據與針對性指導。

結語

目前，在建筑施工、給排水工程設計應用實踐中，相關人員往往將CAD技術與BIM技術結合，最終實現信息的完備、關聯、統一和模型的可視化、模擬化?？傮w而言，BIM技術極大地提升了建筑、給排水工程的設計與施工效率，從而保證了其使用質量和效能。BIM技術服務于工程設計環節，但其成果能運用于整個施工流程并在各環節取得良好效果。

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