BIM在建筑给排水设计中的应用

李建国 战凯

摘要：目前我国科技水平和各行各业的快速发展，我国信息技术发展也十分快速。 BIM技术相关方面的研究属于一个创新领域，是指在建筑施工过程中集成工程项目中不同施工环节的数据信息，并以三维数字化技术作为支撑，构建基于整体层面的工程施工模型。传统的建筑设计平台设计大多以CAD技术为支撑，但此项技术在应用中更加倾向于将不同项目环节进行拆分。与CAD技术不同的是，BIM更加侧重于将所有设计环节与施工行为集成在一起，并倡导从项目规划到设计施工图纸与节能布设的同步施工。从工程施工的“效益—时间”关系分析入手，早期的建筑设计“效益—时间”线型为直线，而现如今为抛物線，即随着施工时间的增长，施工设计单位产出的成果将越来越多，工程为其带来的收益也越来越高。

关键词：BIM技术;碰撞测试;给排水

引言

近年来，随着我国科学技术的不断进步，BIM技术被广泛应用于建筑行业。建筑体的功能在于为人们的生产及生活提供空间与服务，其中，给排水系统是一个完整建筑体必不可少的系统。一个高质量的给排水工程能够有效增强建筑体的使用效能，提高人们的生产及生活质量。基于此，文章结合实际工程项目，分析BIM技术的应用步骤、特征及功能，并结合建筑给排水工程的重要性，提出了高层建筑给排水施工中BIM技术的运用策略，以供相关研究人员参考。

1建筑给排水系统分区重要性

高层建筑物楼层高、建筑面积大，室外管网给水压力难以满足高层供水点水压要求，因此在施工时，常常采用添加辅助供水加压设施来产生高水压，以满足高层建筑所需要的水压需求。这种处理方法没有垂直分区，而如果在高层建筑的长期使用中，给排水系统始终没有垂直分区，常会导致一楼的卫生间承受相当大的静水压力，从而产生一系列问题。

2建筑给水排水设计中存在的问题

2.1设计本身不合理

随着科学技术和社会时代的发展，建筑给水排水设计本身主要存在两方面的问题：一是给水排水的工艺设计存在不合理的地方，二是当前给水排水设计不能够满足时代发展的使用需求，以至于建筑物存在供水不当或者排水污染等方面的问题。当前社会背景下，建筑规模和建筑量越来越大，建筑物自身的供水需求显著提高，只有建筑物自身的供水问题得到有效解决，才能保障建筑物用水和排水等一系列工作的顺利开展。

2.2给水排水管道的设计

给水排水管道是给排水工程中的重要组成部分，其管道材料和管道敷设方式关系着给排水工程质量，而给排水管道材料的选型与管道的敷设方式和敷设效果也存在一定的影响，同时还关系到给排水管道工程的整齐性和美观性。因此，在给排水管道材料的选型过程中需要结合给排水工程的综合情况来确定。不同的管道材料具有不同的特性，对于管道敷设的要求也是不同的，这是在给排水工程设计中需要重点注意的。但是在设计过程中，部分设计人员疏于对材料性能的准确把控，给排水管道敷设方式设计不合理，以至于给排水管道接头等连接部位存在不匹配等问题，影响给排水管道的敷设质量，进而缩短给排水管道工程的使用寿命。例如，传统的给排水管道材质主要以铸铁为主，但是在实际使用过程中很容易氧化生锈，对水质造成不同程度的污染，同时导致给排水管道的堵塞。因此，部分给排水管道以塑料材质为主，避免了水质污染等问题，但是塑料材质的管道其噪声污染较大。如果在客厅或者卧室等环境中设计塑料的给排水管道，就会影响居民的生活质量。同时，塑料型管道和铸铁型管道的敷设施工的侧重点不同，需要重点加强设计和施工的把控。此外，对于给排水管道的设计，设计的合理性是至关重要的。

3BIM在建筑给排水设计中的应用

3.1基于BIM的建筑给排水施工参数设计

为了满足建筑给排水设计工程的全过程可视化，在本章的研究中引进BIM技术设计与规划给排水施工参数。在设计过程中，可使用构建信息模型的Revit软件导入工程实地勘察信息，导入信息包括建筑整体设计图纸、建筑不同平面与剖面的二维视图、拟建三维图纸以及建筑施工用料与细部设计明细表等。在完成建筑相关信息的导入后，使用计算设备构建给排水模型。为了确保创建的模型与工程实际施工具有较高的适配度，应在Revit软件中创设一个新的MEP项目，使用鼠标点击操作界面的协同功能键，将现有的信息与中心文件进行MEP项目文件的对接，并读取建筑中给排水设计标高、预设轴线以及给排水管线预埋墙体等信息，将获取的信息作为参数设计的初始化点。在此基础上，将BIM中心模型文件与预设信息进行链接，可以在计算机上得到一个针对此建筑结构的三维可视化模型。

3.2管道综合设计

建筑物的给排水管网是一个有机整体，具有统一性和整体性。应用BIM技术，整个工程的从业人员能够清晰、直观地了解管网、管道的长度、高度、具体位置及接口情况。各个工序、环节上的人员在进行管道安置的过程中，能够明确可能会出现的问题，并对该问题进行及时的修改、调整和优化，最大限度地保障给排水管网的高效构筑。

3.3建筑给排水管线平衡优化

在完成上述相关设计工作后，可根据标准的建筑给排水管线布线原则，进行管线的平衡优化。在此过程中，暖通管线应当位于建筑整体的最上层，电气桥架线路位于建筑的第二层，结合建筑层高，将给排水管线布设在建筑的最底层。遵循“大直径管线优先”原则与“压管避让无压管”原则，将分支管线进行布设。当布设管线过程中出现横栏与阀门交叉的问题时，可考虑在管线布设区域预留施工空间，综合现有的施工经验可知，每条过道应至少预留一个宽度为400.0mm的检查通道。在MEP文件中进行给排水管线的细部设计时，应将设计过程中的所有模型与三维可视化信息置于一个相对协同的设计环境内，当完成电气设备与暖通设备的建模与管线布设后，需要在操作界面创建一个碰撞点，并在可视化界面进行管线明显碰撞的检查，根据检查结果进行管线位置调整。另外在完成碰撞测试后生成一个碰撞检测报告，以此为依据进行不同层数与不同位置管线的重新布设，完成一次调整后需要再次进行管线的碰撞测试，直到所有布设的管线均可通过碰撞测试。通过此种方式提高管线布设的合理性，完成基于信息模型的给排水管线布设与规划，为建筑给排水施工提供决策依据与针对性指导。

结语

目前，在建筑施工、给排水工程设计应用实践中，相关人员往往将CAD技术与BIM技术结合，最终实现信息的完备、关联、统一和模型的可视化、模拟化。总体而言，BIM技术极大地提升了建筑、给排水工程的设计与施工效率，从而保证了其使用质量和效能。BIM技术服务于工程设计环节，但其成果能运用于整个施工流程并在各环节取得良好效果。

参考文献

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