关于建筑给排水设计BIM应用的讨论

关于建筑给排水设计BIM应用的讨论

郑育娟

身份证：330623197302216727

摘 要：建筑项目设计中给排水设计是关键构成部分。 在通常的状况下，建筑给排水设计关键包含生活给水设计、污废水排水设计、消防给水设计与雨水排水设计。但随着时代的发展，建筑物的作用要求持续提升。在信息网络时代，BIM 技术被普遍运用到建筑给排水设计中，有效提高了设计效率，弥补了陈旧给排水设计非常多不足，保证了项目施工质量。 建筑给排水工程的设计通常包括范围较广的给水设计或排污设计流程及其相应的消防给水设计。而BIM 技术的合理运用可以为建筑给排水工程的设计提供良好的条件。基于此，本文就BIM 技术在建筑给排水工程设计中的应用进行探讨和分析。

关键词：BIM 技术；建筑给排水项目设计；应用；意义；问题

1 BIM 技术概述

BIM 技术是一种基于3D 数字技术的建筑设计、施工和管理方法，是一种整合与建设项目相关信息的数据模型。从设计结果来看，与手工图纸和CAD 图纸相比，只有交付工具发生了变化，交付内容保持不变，在使用BIM 技术进行设计时，原始工具发生了变化，交付内容发生了变化。相关方法是相关的。流程也发生了变化。从工作模式来看，在传统的设计领域，一般采用CAD 作为二维思维软件，必须对项目进行拆分设计。施工图、规划设计、设计工作可以做到规划设计、节约太阳能等方面并重。在时间和收益方面，传统模型是线性的，而BIM 技术是抛物线的。从模型上看，BIM 技术的效益不高，但随着深入推进，会逐渐出现规模化的成果。

2 BIM 在给排水工程设计中的重要性

首先是数字化转型。BIM 技术的应用可以创新管控平台，实现建筑工程领域的全面改革发展，形成智能管控平台，构建完整的信息网络和系统，有效传递建设工程数据信息。监控和管理。同时可以智能分析多种数据，替代传统的手工作业方式，对工程问题进行更深入的研究，挖掘数据的深层作用，执行监控任务。执行和实施顺利。其次是进行聚结改造。与传统的建筑模型相比，BIM 模型更为重要，它可以在网络系统中实现系统控制，利用数字化仪器进行建设工程给排水系统的平台系统，保证过程的有效进行。各种项目的控制。同时，利用BIM 实现建设项目的整体进度和控制，保证远程工作的顺利实施，提高模型的控制效果，确保水污水工程一体化建设。最后，实现了系统化转型。未来建筑工程给排水工程的发展趋势是BIM 模型，由于混凝土结构的影响很大，建筑模式得到了有效的改善，BIM 技术让复杂管道空间的建设，结构更加丰富可行，致使整体排水工作水平得到了提升。

3 BIM 技术在给排水应用中的优势

3.1  协同设计,有效提高设计效率

BIM 技术的优势主要在于协同设计,这可以大大提高给排水工程的设计效率。传统技术的中完成一项工程需要众多软件的配合,例如设计阶段的 CAD ,统计预算阶段的 EXCEL 、 OFFICE 等数个软件,而且其中一方出现问题进行修改,别的地方并不会随之修改,需要人工辅助一点点进行改正,十分的麻烦且耗费大量精力还不能保证不出错。

这时候 BIM 技术的优越性就体现出来了,对 BIM 技术的利用,可以实现“牵一发而动全身”的目的,修改一处则与之关联的众多数据自动进行改正,准确率高,效率高,而且轻松方便。 BIM 技术还可以实现成本控制,实现学科与系统的协同,提高设计效率等方面。在建筑工程实例中,误差的减少和工期的缩短对成本的降低有着极其显著的影响,BIM 技术可以有效地减少误差的发生,有效地管理和控制成本、质量、技术以及设计方案的优化。 BIM 项目对抽象的空间构件有很强的直观性和易表达性,这不仅大大降低了项目表达的难度,也降低了业主和施工现场的学习难度。

3.2  可视化设计指导施工,缩短工期

在过去,给排水工程的设计和应用需要基于 CAD 软件的辅助来实施。在那种情况下,建设项目必须在 CAD软件系统框架下进行分解,实现各个方向的图纸设计,不能一步完成。而现在, BIM 技术的使用实现三维思维概念,创新了太阳能经济模型和建筑模型等在给排水工程中的重要组成,避免出现低效益的现象,充分发挥 BIM 技术的集群效应。该体系的创新能够适应日益复杂的工程,有效地控制施工周期。 BIM 技术在建筑过程中的高效益模式是传统的二维模型无法超越的。 BIM 在给排水工程施工中的主要作用仍然是在施工前进行模拟,作出建筑物本身的精确三维成像,然后通过模拟给排水过程来对运行过程进行测试,保证运行的顺利进行。

3.3  对现场数据自动统计,优化资源分配

通过 BIM 技术的应用,对施工现场进行预先模拟,对现场的人力、材料、机械等资源进行自动统计,得出详细的资源配置表。施工人员可以根据该表进行各阶段的资源分配,对施工现场的材料、机械等资源进行及时增减,减少项目成本。并且随着项目进度的不断更新,得到的数据也不断更新,根据计划表购买材料一定程度上缓解了资金紧张的情况。这种协作式的工作方式使给排水技术的设计和施工成为一个不可分割的整体,不仅为以后的施工提供了方便性,同时也抓住了施工过程中的资源浪费与消耗并对其进行了检查与监督,大大提高了整个工程的效率,减少了资源浪费,节约时间与金钱,为之后建成一个稳定、坚固、美观的建筑打下了坚实的基础。

4 BIM 在给排水设计应用中存在的问题

4.1 信息量大，编辑困难

BIM 技术的应用和示例主要是使用3D 集成图形设计的。它主要处理建筑物的应用过程、建筑物的整体结构及其建造所需的设备，为用户提供优质的信息和资源。在对水、污水数据进行分析整理的过程中，整合后生成报告，可以查看分析整合的结果，为设计人员提供相关参数，提高设计质量。由于实际施工中给排水系统设计的复杂性较高，可能会出现多个参数混杂，数据量较大，可能会给设计工作带来问题。在此阶段，设计人员应将设计解决方案作为优先事项。

4.2 协同设计的复杂性使BIM 技术更难实施

BIM 协同设计主要包括实践中使用的集成式和链接式。另一方面，如果我们分析BIM 技术的集成类型，打开BIM 技术的许可，观察发布的程度，BIM 技术的复杂性与设计师的工作相对碰撞，使用BIM 技术的效率也大大减少。同时，目前BIM 设计还有几个障碍需要克服，主要出现在软技术问题上，相关技术人员遇到的问题有待纠正和改进。

5 BIM 技术在建筑给排水设计中的应用

虽然 BIM 技术在我国的建筑给排水工程中的应用范围还不够广,但已应用此项技术的部分企业从中获得不少经验与教训,这些经验和教训为以后的技术推广打下了坚实基础。总的来看,大致分为以下几个方面。

5.1  管线综合设计

一个完整的建筑工程设计,包含建筑、结构、给排水、暖通、电气五个主要专业的工作。只有五个专业同步完成,并且有机结合,才算是一个完善的建筑工程设计。在传统建筑工程的给排水项目设计中,各专业都是独立完成各自的设计。在完成管线图后,必须逐个进行图纸对图。由于各自专业领域的差异、条件的差异、设计师信息没有及时更新、设计周期长、变更频繁等原因,容易导致设计质量差,图纸出现层出不穷的问题,所以管道设计难以做到高效、完整、迅速,在一定程度上延长了给排水规划周期,也增加了管理难度。

5.2  可视化设计

BIM 技术一项最直观的特点就是可视化。这种可视化不仅为具体的设计工作创造了条件,而且实现空间和平面的综合考虑。建筑、结构专业的墙、梁、柱、楼梯、井道等,都能通过该种技术直观地展现出来,为设计工作的快速展开奠定良好的基础。

利用 BIM 技术设计给水供水工程,可以使工程技术人员能够更直接地通过三维模型获取建筑信息。确保信息传输的效率,保障信息在传输过程中的完整性和准确性不会受到损害。例如在传统的土建模式中,每一层都有自己独立的给排水系统,如果修改了其中某一层的数据,那么其他层的给排水系统也需要随之进行手动修改,非常麻烦。如果采用 BIM 技术进行建模工作,设计人员只需考虑排水设施设计的整体性,单独调整排水设施的数据,其他相关工作数据会自动进行调整,速度会更快,操作会更方便,并且比较容易上手。

5.3  材料表的统计设计

在给排水工程项目的中期和后期,一般需要对工程所需材料进行编制汇总成表,传统建筑模式中的设计依据主要是 CAD 图纸,因此需要对大量的 CAD 图纸进行统计和测量,用以实现对工程材料的数据录入。例如为获得整个给水系统的管道、阀门数量以及相对应的参数数据,需要从业人员更详细的掌握管道材质、管径尺寸等信息,但一个项目的所有管道统计起来不仅工程量巨大,容易产生错误,而且效率比较低,一旦出现图纸被重新修改的情况还需要进行重新统计,这对整个工程进度的影响比较大。而在 BIM 技术中,在完成图纸设计后,依靠自身强大的数据库,可以自动生成该项项目的所需清单表,完成材料表后,可应用于项目前期预算、成本估算和方案选择。 BIM 技术不仅大大减少了人工作业量,提高效率,而且极大程度地保证了数据的准确性。

5.4  协同设计

协同设计,是指基于网络的一种设计沟通交流手段以及设计流程的组织管理形式。在过去的建筑给排水工程设计中, CAD 软件担任了重要输出位置,这个软件属于绘图工具,虽然综合性较强,但专业性不够。简单来说就是它不能在制图过程中携带太多的附加信息,特别是在进行给排水工程设计中,在工程的早期设计阶段,除了需要专业绘图,更需要将施工荷载和用电荷载结合在一起绘制图纸来画到图上,这些导致了画图过程繁复且难以高效率地完成,而且在画图时还要综合各部分设计人员的意见与方法,实现资源的信息共享,这些都令过去的设计者们头痛不已。

现在,在建筑给排水设计中,设计者们采用 BIM 技术可建立建筑信息模型,这个模型可汇集给排水工程施工中所需全部信息,同时可取读水泵的尺寸、用电量等信息,而且可以直接读取跨专业信息。所有需要的数据、模型等都会得到汇总,便于实现对信息的高效读取。此外,由于CAD 软件有不同版本,在进行同一工程的构造时,一个设计师修改了某个细节,但另一设计师软件上却没有修改,修改内容没有同步,就容易造成误差。 BIM 软件中就不存在这种问题,它能够直观地了解所有修改情况,对同一模型中的修改,所有设计人员都可以清楚地看到修改位置,并且可以发表意见,共同完善设计,这就是协同设计的作用。

5.5  安装仿真设计

设计建筑给排水系统的主要目的,是可以为实际的施工提供参考依据。在传统的建筑给排水工程施工过程中,会出现一些管线较多、状况复杂的区域,例如吊顶区域,在对这个工程区域进行施工时,由于管线较多构造复杂,各分包商通常是你追我赶,互不相让,闹得施工现场乱七八糟,没有秩序可言,而且存在较大的安全隐患,在一定程度上延误了工期,造成自然资源的浪费。而 BIM 技术的应用,可以合理地解决这一问题。设计者们通过引入时间维度这一重要要素到之前的三维模型中,在施工设计初期就大致确定了每个环节的施工时间,对每个环节都进行了合理的安排,站在项目的整体角度对整个工程的设计进行了验证与监督。如果安装计划的进度设计较为合理,就避免不同部分之间的冲突和排除,将设计变更的可能性降至最低,使得设计过程和施工过程充分协调,简化安装和设计阶段的程序,减少资源浪费,提高建筑效率。最后,还可以利用 BIM 技术的仿真功能对给排水系统中水的性能和有效性进行检验。

5.6  参数化设计

参数化设计是指在给排水施工过程中将所有数据以信息的形式在模型数据库中表现出来。在传统的给排水工程中,通常采用 OFFICE 、 EXCEL 等软件对施工数据进行汇总计算,但在效率和准确性方面存在一些问题,也在数据综合利用方面缺乏丰富的可操作性。

然而,在 BIM 技术的应用过程中,其工作模型涵盖了数据表、图纸表、进度表、三维视图等多种工作内容,这些模型的组成元素将根据建设项目的实际情况存储相关的建设工作信息,满足建筑物平面图、剖面图、立面图各方向的设计要求。最重要的是在 BIM 技术中出现了一个新的名词叫做“族”,它将绝大多数之前二维设计所经常用到的但是又具有很多重复性质的结构构件,统一整合了起来。同时族中的参数信息,还包括了构件的所有特征以及构件和构件之间简单的或者复杂等所有的相互作用关系,能够完全让电脑中的构件模型与现实中真正的构件结构一一对应。

6 结语

总的来说，BIM 系统是一种新型的信息化管理模式，将其应用到建筑给排水工程设计中，可以实现这项工作的高效开展。同时，促进了建设项目施工质量的提高。因此，建筑行业必须加强BIM 技术在给排水系统设计中的运用，不断加强各种新技术的创新和研发，为建筑行业的可持续发展做好充分准备。

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