建筑的給水排水工程設(shè)計(jì)是建筑工程設(shè)計(jì)中的重要組成部分，在完整的建筑信息模型（BIM）中，給水排水管道與設(shè)備也是必不可少的。而目前大規(guī)模對(duì)水廠與污水廠擴(kuò)建或改造工程越來(lái)越多，考慮到節(jié)能減排和環(huán)境污染等因素，在擴(kuò)建或改造工程設(shè)計(jì)中，水廠與污水廠深度處理工程必須得重視。影響設(shè)計(jì)效率主要因素是溝通問(wèn)題，它花費(fèi)時(shí)間占整個(gè)設(shè)計(jì)的三分之一。目前，溝通方式主要通過(guò)圖紙或效果圖，對(duì)于較大型的擴(kuò)建或改造工程，考慮到成本因素，可以做些動(dòng)畫，但這些都屬于靜態(tài)溝通。靜態(tài)溝通可以用于溝通原則問(wèn)題，但是對(duì)于較細(xì)節(jié)的問(wèn)題溝通比較困難。而動(dòng)態(tài)溝通通過(guò)實(shí)時(shí)漫游或?qū)θS模型任意剖切進(jìn)行溝通能解決這些細(xì)節(jié)問(wèn)題，能起到比較好的效果。正是由于這種背景，本文將著重于BIM技術(shù)在給水排水設(shè)計(jì)方面中的應(yīng)用。
對(duì)BIM理念的認(rèn)識(shí)
BIM是指在建筑工程項(xiàng)目中利用三維數(shù)字技術(shù)，集成的各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。BIM技術(shù)的應(yīng)用使項(xiàng)目管理信息化，提升項(xiàng)目生產(chǎn)效率、縮短工期、提高建筑質(zhì)量及降低建造成本。BIM應(yīng)該符合以下五個(gè)特點(diǎn)：
1.可視化
BIM的可視化是能夠同構(gòu)件之間形成互動(dòng)性和反饋性，在BIM建筑信息模型中，不僅可以用來(lái)效果圖的展示及報(bào)表的生成，而且使得項(xiàng)目建造、設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的討論、溝通、決策都在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行。
2.協(xié)調(diào)性
BIM的協(xié)調(diào)性服務(wù)體現(xiàn)在BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期對(duì)各專業(yè)的碰撞問(wèn)題進(jìn)行協(xié)調(diào)，生成并提供協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)。
3.模擬性
BIM可以根據(jù)施工的組織設(shè)計(jì)模擬實(shí)際施工，從而來(lái)確定合理的施工方案來(lái)指導(dǎo)施工。
4.優(yōu)化性
現(xiàn)代建筑物的復(fù)雜程度大多超過(guò)參與人員本身的能力極限，BIM及與其配套的各種優(yōu)化工具提供了對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化的可能。
5.可出圖性?
BIM通過(guò)對(duì)建筑物進(jìn)行了可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化以后，可以幫助業(yè)主出圖紙。
建筑給水排水工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
1.材料豐富，計(jì)算復(fù)雜
建筑給水排水工程不同功能的給水排水管道材料也有所不同，多而不同材質(zhì)的管道，其安裝要求也不同。
2. 管道種類多、數(shù)量多，而且復(fù)雜
建筑給水排水工程不同功能的給水排水管道常常多達(dá)七、八種之多。不同種類的管道其安裝要求不同，因此合理地布置給水排水管道顯得格外重要。
3.占建筑工程的投資少，但作用大
給水排水工程一般占整個(gè)項(xiàng)目投資 的10%不到，但是給水排水的設(shè)計(jì)決定了建筑是否安全和舒適，因此給水排水工程是建筑必不可缺的組成部分。
BIM在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1.協(xié)同設(shè)計(jì)
在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式中，ＣＡＤ只不過(guò)是個(gè)不能加載太多的附加信息的繪圖工具，因而給排水設(shè)計(jì)在繪圖之外還需要向結(jié)構(gòu)專業(yè)提荷載與向電氣專業(yè)提用電負(fù)荷。但在BIM模式下，所有信息都在模型中匯總，可以直接讀取跨專業(yè)信息，甚至水專業(yè)的水泵電量修改后，電氣專業(yè)負(fù)荷計(jì)算可以實(shí)時(shí)隨時(shí)更新。所有的專業(yè)都圍繞著一個(gè)統(tǒng)一的模型，不僅簡(jiǎn)化了工作模式，而且強(qiáng)化了協(xié)同的有效性和聯(lián)動(dòng)性，使排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以隨時(shí)觀察到所以專業(yè)設(shè)計(jì)人員的修改，給協(xié)同設(shè)計(jì)帶來(lái)了質(zhì)的飛躍。
2..材料表統(tǒng)計(jì)
給排水設(shè)計(jì)人員過(guò)去在編制材料表時(shí)，大多依靠ＣＡＤ文件進(jìn)行測(cè)量和統(tǒng)計(jì)，這種方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且極易出錯(cuò)。而B(niǎo)IM本身就是一個(gè)信息庫(kù)，可以提供實(shí)時(shí)可靠的材料表清單，通過(guò)這些清單可以用于前期方案比選、成本估算與工程預(yù)決算。
3.管道綜合
BIM模式的出現(xiàn)，使得繁瑣的拍圖過(guò)程簡(jiǎn)單化，可以直觀反映出來(lái)管道綜合后的凈空高度，滿足了建筑專業(yè)的需要。在BIM?模式下，三維直觀的管道可以系統(tǒng)反映管道真實(shí)的空間狀態(tài)，工程設(shè)計(jì)師不僅可以在繪圖過(guò)程中直觀觀察到模型中的碰撞沖突，還能在繪圖后期利用軟件本身的碰撞檢測(cè)功能或其他軟件來(lái)進(jìn)行硬碰撞或軟碰撞的檢測(cè)。設(shè)計(jì)人員通過(guò)BIM?三維管道設(shè)備模型，能夠發(fā)現(xiàn)并檢測(cè)出設(shè)計(jì)沖突，及時(shí)地進(jìn)行調(diào)整和修改，滿足了建筑專業(yè)的需要。
4.安裝模擬
BIM模式的出現(xiàn)，使得指導(dǎo)施工和施工過(guò)程中一些管線較多、復(fù)雜的的吊頂區(qū)域更為方便。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式中，各分包常常是互不相讓或互相擠占空間，這不僅僅造成了不必要的浪費(fèi)，還耽誤了工期。然而將時(shí)間維度引入三維設(shè)計(jì)，制定出準(zhǔn)確的四維安裝進(jìn)度表，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)施工項(xiàng)目的預(yù)先可視化，可以合理安排安裝進(jìn)度，并且更加全面地評(píng)估與驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否合理以及各專業(yè)是否協(xié)調(diào)，可以更加簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和安裝的工作流程，減少浪費(fèi)及提高效率，有效的減少設(shè)計(jì)變更。
5.可視化設(shè)計(jì)
在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式下，土建專業(yè)主要基于傳統(tǒng)ＣＡＤ平臺(tái)向給排水專業(yè)提資時(shí)，通過(guò)使用平、立、剖等三視圖的方式來(lái)表達(dá)和展現(xiàn)，整合結(jié)構(gòu)梁高和位置的信息，一旦遇到項(xiàng)目復(fù)雜、工期緊的情況，在信息傳遞的過(guò)程中極容易造成三維信息割裂與失真，甚至造成差錯(cuò)。而B(niǎo)IM的具有先天的直觀性和實(shí)時(shí)性，保證了信息傳遞過(guò)程中的完整與統(tǒng)一，BIM從全局上進(jìn)行繪制，保證了對(duì)系統(tǒng)的理解及把控，對(duì)于細(xì)微部分修改起來(lái)極其簡(jiǎn)便。
BIM在給排水設(shè)計(jì)方面目前存在的問(wèn)題
1.缺少符合中國(guó)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件，族庫(kù)不夠完善。
2.生成二維圖紙功能較弱，需二次深化。
3.BIM希望其內(nèi)在的參數(shù)能夠涵蓋設(shè)計(jì)、概預(yù)算、施工、物業(yè)管理等整個(gè)環(huán)節(jié)。但過(guò)多的參數(shù)造成分級(jí)分類方式過(guò)多，修改較為復(fù)雜，并且有許多冗余信息。
4.BIM協(xié)同設(shè)計(jì)有兩種模式，工作集和鏈接模式。鏈接模式下管道綜合時(shí)調(diào)整管道較麻煩，工作集方式中權(quán)限的獲得與釋放較為繁瑣。
5.缺少符合中國(guó)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件市政工程常用的管道、管件類型、機(jī)械設(shè)備族庫(kù)。
6.數(shù)據(jù)流通的問(wèn)題，其與各種分析軟件的接口還不夠完善。
7.進(jìn)行管道計(jì)算、系統(tǒng)計(jì)算前，管道與器具、管道與設(shè)備必須建立邏輯連接和物理連接，有時(shí)候一處管道沒(méi)連好，可能造成整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法計(jì)算。
8.目前BIM設(shè)計(jì)還沒(méi)有形成統(tǒng)一的滿足施工要求的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
9.在項(xiàng)目中建成的單體構(gòu)筑物二次利用難度較高, 不僅不能在項(xiàng)目中設(shè)置變量, 而且現(xiàn)有的模型復(fù)制和移動(dòng)時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)管路連接斷開(kāi)、不能隨意移動(dòng)等問(wèn)題。
技術(shù)是信息技術(shù)革命應(yīng)用于建筑業(yè)的產(chǎn)物，盡管現(xiàn)在BIM軟件還有著諸多不完善的地方，但代表了當(dāng)今設(shè)計(jì)工作的發(fā)展方向，隨著建筑行業(yè)信息化進(jìn)程的加快，BIM設(shè)計(jì)也將不斷完善和成熟，大力推廣 BIM 技術(shù)，將有助于提高建筑企業(yè)的管理水平與技術(shù)水平，提高工程質(zhì)量和效率，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。本文通過(guò)研究 BIM 技術(shù)在給水排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，提出了在給水排水工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用 BIM 技術(shù)的具體實(shí)施辦法，具有推廣和使用價(jià)值。
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