建筑给排水设计BIM实践

崔正令

（太原市建筑设计研究院 山西太原 030002）

前言

对于给排水设计而言，在传统的设计方法中通常采用CAD软件进行设计，由于CAD软件是二维思维，因此，在设计时需要将项目进行拆分才能实现设计要求，该方式的工作效率以及质量不是很高，而随着BIM软件的出现，能够解决传统设计手法存在的问题，BIM软件主要是三维思维模式，在设计过程中它可以全面的对施工图设计与日照节能、方案设计等设计内容进行协调设计，这对提高项目的质量效率有着重要的作用，因此，BIM技术在建筑给排水设计中的应用意义重大。

1 BIM概述

“建筑信息模型”是BIM的全称，而BIM技术的实施主要是将整体给排水项目的某项基本构件与施工工序看做一个基本元素，同时在结合元素的数据与特性以及物理化特征，形成一个建筑形象模型，它也可以称为数据资料库，数据资料库它能够将建筑的元素与特征体现使其能够相互配合使用，并且将数据集成在BIM数据库中，而通过该技术的应用实现了数据的准确传递以及信息共享。

2 BIM在建筑给排水工程设计中实践

2.1 可视化设计

对于传统的建筑给排水工程设计来说，它的资料整理设计都是通过CAD平台实现的，同时它的展示方式主要采用立面图和平面图、剖面图等方式展示，而在设计过程中，设计人员需要结合这些图形对实际的情况进行还原，并且还需要结合项目的结构确定安装的位置，所以，在遇到给排水结构复杂的区域，该技术的应用信息数据传递就会出现三维失真，严重的影响到了设计质量，而不同的是通过BIM技术的应用，它可以直观实现的通过软件，将数据的传递控制，提高了数据的有效性和真实性。另外，一个给排水工程的设计它通常会存在差异性，在设计过程中由于给排水工程设计是一项基础设计项目，并且给排水的系统之间会存在差异性，因此，在设计中若对土建的局部进行修改就会影响到整个楼层的平面，而采用BIM技术的应用，可以将数据集合起来建模，形成一个可视化的模型，这样模型总能够直观的对需要修改的地方修改，大大的提高了设计效率。

2.2 协同设计

通常情况下，简单的设计内容都是采用CAD平台实现的，但是CAD平台终究是一个绘图工具，不能够加载一些系统性的数据形式，而对于给排水工程设计来说，它包含的内容是很多的，不仅需要对电气电荷计算同时还需要对建筑的结构荷载计算，所以CAD平台难以满足要求，而通过BIM技术的应用，能实现协同设计，主要是在系统中能够将所有的数据结合，使其能够在模型中体现，例如，能够直观的修改水泵的尺寸、规格等等同时还可以让其他专业进行随时检查，在设计过程中，若进行水泵参数的修改后，那么电气专业的符号也会随之改变，这样各个专业的工作都能够按照建筑形象模型进行设计，该方式能够简化工作量，提高工作的协同性。

2.3 管道综合

在给排水设计阶段，通过BIM技术的应用，设计人员能够摆脱繁杂的拍图过程，同时，在模型上还可以直观的将管道综合后的净空高度确定，大大的提高了设计效率，同时，在模型中还能够直观的观察到管道综合出现的碰撞问题，同时还可以对碰撞发生的后果进行试验检测，能直接将存在的问题找出，实现了高效、快速的修改调整。

2.4 参数化设计

针对给排水工程实际来说，在传统的水力计算中很多设计人员都是在Exce1或其他软件采用公式进行编制与计算的，但是通过BIM技术的应用后，能够在模型中直接将相关设备与卫生器具的数据计算，同时还能够进行直接修改，例如，在某一处信息修改后，后面的相关参数也会随着修改数据的变化而变动，因此，在设计时当只需要将设定好后的管道摩阻等特性参数设置，那么在修改管径尺寸大小上可以通过软件直接调整出来，大大的减少了计算步骤。

2.5 材料表统计

针对于给排水工程材料表统计的编制，传统的方式都是采用CAD图纸进行测量与统计的，该方式比较繁琐同时取得的效果不好，经常会出现差错，并且在修改图纸时系统需要进行重新计算，显得非常复杂，而通过BIM技术的应用，能够随时获取真实、可靠的材料清单，这主要是BIM它本身是一个数据库，因此在材料表统计上能够直接的获取数据。

2.6 安装模拟

建筑给排水设计其主要目的在于能够在施工过程中给出有效指导方案，而在给排水工程施工是，由于经常会遇到一些情况非常复杂的区域，例如：在吊顶区进行施工时，由于工种之间存在的差异性，使得空间过挤，这种情况就会出现很多不必要的资源浪费情况，同时还会影响到整体工程的施工进度。而通过BIM技术的应用能在三维设计中间降工期的概念引入，同时还能够将合理的安装进度表设计出来并且能够直观的模拟安装施工，同时可以全面的验证安装的内容是否合理。工种之间的配合是是否存在问题等等，减少人为设计失误出现施工变更的情况，大大的提高了施工效率。

3 工程实例

以下以卫生间给水管道设计内容为研究对象，分析（卫生间给水管道）的三维设计过程中。

3.1 放置卫浴装置

三维设计和传统的设计相比，它们存在的不同点在于：省略了传统设计的画图点、线面等常规的线条，设计时直接采用族对相关的内容进行绘制（比如：墙、水泵、门、洗脸盆等），并且在完善这些内容的基础上将模型构建。

3.2 创建给水系统

在创建给水系统过程中，首先需要在项目浏览器中间系统的卫浴装置选择，本文的实例主要选择选择洗脸盆和座便器为研究对象，当目标选择后，单击“创建给水系统”该步骤的实施同一个系统中的卫生器具属于逻辑性的连接方式。

3.3 生成管道布局

首先，在给水系统中单击“卫生器具”，然后选择“生成布局”，到达该步骤后系统会提出多种的管道布局方案，若方案不符合要求，则可以选择其中一个方案进行修改。同时，在“生成布局”项目上，单击“完成”，从而将布局转变成刚性管道，此步骤主要将连接逻辑转变成物理连接。

3.4 向给水系统增加卫生器具及管道

在该步骤中向给水系统增加卫生器具以及管道的方法主要是通过两种办法实现的：

方法1：对系统进行编辑，在给水系统中将需要添加的卫生器具增加到其中，将逻辑连接建立；然后就会形成一个布局。

方法2：管道绘制可以直接在增加卫生器具的连接点开始，并且该过程一直到管件的结口位置。

对于方法1来说，通常在增加比较多的卫生器具的环境下适用；而方法2它主要是在管道转折条件多的环境下适用，但是针对一些有坡度的排水管环境，采用方法2比较难以连接管道和管件。

4 BIM在给排水设计方面目前存在的问题

（1）当前，BIM技术它还没有形成满足施工标准的规则。

（2）BIM协同设计它主要分成工作集和链接模式，而前者在工作中它在获取权限与释放过程中相对麻烦，而后者在管道综合调整时也相对繁琐。

（3）BIM技术应用其期望是能够在设计化解与施工环节以及概预算等环节渗透，但是，由于数据过大且分类的方式较多，在修改是存在一定难度，同时，存在较多的冗余信息。

（4）在管道与系统计算之前，必须要建立逻辑连接与物理连接，一旦存在一处连接不好，就会不能进行有效的计算。

5 结语

总而言之，在建筑给排水设计过程中通过BIM技术的应用能够切实的提高了设计效率与设计质量，能改善传统设计手法存在的不足问题，但是值得注意的是虽然BIM具备很多优势，但是在实践过程中还是存在一些问题，因此，在给排水设计时需要严格的做好每个环节的设计控制，保证BIM技术能够发挥出应有的功能，提高建筑给排水设计水平。