發(fā)布時(shí)間：2022-02-09所屬分類：建筑師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 【摘 要】BIM 是一種新型的三維模型設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可有效提升、優(yōu)化設(shè)計(jì)效果，減少機(jī)電管線間的碰撞，在提高建筑給排水設(shè)計(jì)工作效率時(shí)又可優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提高施工圖準(zhǔn)確性和施工的可行性。 本文簡要闡述建筑給排水工程設(shè)計(jì)中 BIM 的應(yīng)用，以期給相關(guān)行業(yè)人員一些參考。 【
【摘 要】BIM 是一種新型的三維模型設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可有效提升、優(yōu)化設(shè)計(jì)效果，減少機(jī)電管線間的碰撞，在提高建筑給排水設(shè)計(jì)工作效率時(shí)又可優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提高施工圖準(zhǔn)確性和施工的可行性。 本文簡要闡述建筑給排水工程設(shè)計(jì)中 BIM 的應(yīng)用，以期給相關(guān)行業(yè)人員一些參考。
【關(guān)鍵詞】建筑給排水;BIM;工程設(shè)計(jì);應(yīng)用
1 BIM 概述
1.1 BIM 技術(shù)概念
簡而言之 BIM 是建筑信息化模型，是一種創(chuàng)新的建筑設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營管理方法，它將建設(shè)項(xiàng)目不同階段的工程資源、信息與過程集成到一個(gè)模型，是一個(gè)完整的信息模型并且有利于各方參與到項(xiàng)目中，從根本上改變從業(yè)人員依賴符號文字、圖紙的方式進(jìn)行工程建設(shè)和運(yùn)營管理的工作模式。BIM 技術(shù)通過多維(三維空間、四維時(shí)間、五維成本、n 維更多應(yīng)用)來模擬建筑物的實(shí)際信息，為工程設(shè)計(jì)與施工提供相互協(xié)調(diào)、內(nèi)在一致的信息模型，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和施工協(xié)作的一體化，有利于專業(yè)人員共同合作，降低項(xiàng)目生產(chǎn)成本與施工風(fēng)險(xiǎn)，提高工作效率，減少施工項(xiàng)目整個(gè)生命周期的失誤，確保工程準(zhǔn)時(shí)高質(zhì)量地完成，圖 1 為 BIM 各部門的協(xié)調(diào)關(guān)系。
建筑給排水工程設(shè)計(jì)中，在效益和時(shí)間方面，BIM 采用拋物線形式，然而傳統(tǒng)的模型僅限于線性形式。BIM 針對模型而言，收益很低，但經(jīng)過不斷擴(kuò)張，規(guī)模化成果逐漸凸顯，隨著項(xiàng)目周期增加、過程的復(fù)雜性更加突出，所表現(xiàn)出的優(yōu)勢會更明顯。雖然 BIM 的應(yīng)用還有待提高，但隨著建筑業(yè)信息化進(jìn)程的加快，BIM 自身的優(yōu)勢將不斷完善和成熟。
1.2 BIM 技術(shù)優(yōu)勢
與 Auto Cad 相比，BIM 技術(shù)有以下優(yōu)勢(表 1)：
2 在建筑給排水工程設(shè)計(jì)方面 BIM 所存在的問題
(1)協(xié)同設(shè)計(jì)復(fù)雜。BIM 協(xié)同設(shè)計(jì)包括兩種模式，即鏈接模式和工作集模式。給排水工程管道數(shù)量多，功能復(fù)雜，設(shè)計(jì)周期短，在執(zhí)行鏈接模式的過程中，管道綜合過程中存在管道的調(diào)整方面的困難。在工作集模式的執(zhí)行中，權(quán)限是以復(fù)雜的方式釋放和獲取的。
(2)參數(shù)眾多，修改難度復(fù)雜。BIM 中包含的參數(shù)有眾多，具體包括：設(shè)計(jì)管理、概預(yù)算、施工、物業(yè)等。但其導(dǎo)致需要進(jìn)行過多的分級分類，加大了修改的難度，并且產(chǎn)生許多冗余信息。
(3)數(shù)據(jù)流通問題。BIM 與各種分析方法的接口不完善，沒有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，不能滿足施工要求等。
(4)BIM 技術(shù)國外最先使用，我國建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與國外存在差異，缺少符合中國建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件，有關(guān)管件類型、常用管道與機(jī)械設(shè)備的信息不完善。
(5)在進(jìn)行管道計(jì)算和系統(tǒng)計(jì)算之前，必須在管道和器具之間以及管道和設(shè)備之間建立相應(yīng)的邏輯和物理連接。如果一個(gè)管道連接不正確，會導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無法進(jìn)行計(jì)算。
BIM 技術(shù)是信息技術(shù)革命的產(chǎn)物，雖然存在許多缺陷， BIM 仍然代表著當(dāng)今設(shè)計(jì)工作的方向。隨著 BIM 技術(shù)的成熟，建筑給排水工程設(shè)計(jì)的工作效率將大大提高。
3 BIM 在建筑給排水應(yīng)用范圍
3.1 仿真設(shè)計(jì)的應(yīng)用
建筑工程給排水工程仿真設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是能對施工起到技術(shù)指導(dǎo)作用。在給排水工程施工中，由于施工空間狹窄，管道復(fù)雜且數(shù)量多，從而對管道的安裝會產(chǎn)生一些影響。管道施工前，利用 BIM 技術(shù)建立三維模型，在保證施工質(zhì)量的前提下合理規(guī)劃施工和科學(xué)安排施工時(shí)間，保證管道施工安全穩(wěn)定運(yùn)行，加快施工進(jìn)度，減少建設(shè)資金投入。在給排水工程設(shè)計(jì)中，要明確施工預(yù)算目標(biāo)與所需的基本材料，相應(yīng)的編制材料清單，制定合理的安裝方案。并且在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮和合理規(guī)避各種風(fēng)險(xiǎn)，尤其是管道穿叉處應(yīng)合理布置，防止因?yàn)楣て谶M(jìn)度問題倉促解決問題。應(yīng)用 BIM 技術(shù)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，可以模擬施工過程，及時(shí)調(diào)整不合適的部分，檢驗(yàn)施工過程的科學(xué)合理性，避免施工中無效因素的影響。
3.2 排水管道方面的設(shè)計(jì)的應(yīng)用
管道的安放位置在整個(gè)房屋的建設(shè)過程中對整個(gè)建筑的整體形象影響很大，因此管道需要安放在合理的位置，從而更好地保證建筑的功能。在管道設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)人員可以通過 BIM 技術(shù)更好地了解管道在整個(gè)建筑中的位置，更直觀地認(rèn)識管道的實(shí)際高度和管道的真實(shí)空間狀態(tài)。在管道布置過程中，碰撞問題得到了很大程度的解決。相關(guān)人員可以通過 BIM 技術(shù)識別管道可能發(fā)生的碰撞風(fēng)險(xiǎn)，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。同時(shí)，相應(yīng)的檢測可以檢測出 BIM 模式下設(shè)計(jì)中的沖突，并通過信息技術(shù)反映給相關(guān)人員。充分認(rèn)識到這一點(diǎn)后，相關(guān)人員可以根據(jù)實(shí)際情況修改設(shè)計(jì)，對提高整個(gè)建筑給排水系統(tǒng)的管道設(shè)計(jì)效率有重大影響。此外，BIM 技術(shù)還能幫助有關(guān)人員對排水管道設(shè)計(jì)中的其他問題進(jìn)行了解，有利于有關(guān)人員及時(shí)糾正問題，提高整體工作效率。
3.3 可視化設(shè)計(jì)的應(yīng)用
在基于 CAD 技術(shù)的建筑給排水設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)前需要對平面圖和三維圖進(jìn)行校核。然而，因?yàn)樾畔⒘闼椤?shù)據(jù)采集的細(xì)節(jié)不全面等許多因素的影響，導(dǎo)致建筑信息的真實(shí)性無法得到保證。BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以避免三維立體圖像的失真。但在建筑給排水設(shè)計(jì)中，由于工程類型和設(shè)計(jì)方法不一樣，應(yīng)采用 BIM 技術(shù)進(jìn)行科學(xué)地給排水設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確把握了解建筑的主體狀況，確保系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)之間的銜接，優(yōu)化給排水系統(tǒng)的施工。然后相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)和規(guī)范化的圖形繪制，從而使設(shè)計(jì)更為方便，這對提高建筑給排水設(shè)計(jì)的工程質(zhì)量具有重大意義。
3.3.1 設(shè)備可操作性可視化
建筑給排水中應(yīng)用 BIM 技術(shù)可以提前檢查建筑設(shè)備空間的合理性。以某生活給水機(jī)房的 BIM 模型為例，應(yīng)用 BIM 技術(shù)可以檢驗(yàn)機(jī)房的操作空間是否合理，優(yōu)化管道支架。通過工作集的制作，設(shè)定不同的施工路線，制作各種設(shè)備的安裝動畫，并不斷調(diào)整，尋找最優(yōu)的設(shè)備安裝工藝與位置。與傳統(tǒng)的施工方法相比，該方法更直觀、清晰。
3.3.2 機(jī)電管道碰撞檢測可視化
機(jī)電管道碰撞檢測可視化是將各種專業(yè)模型組裝成一個(gè)完整的 BIM 模型，使機(jī)電管道與建筑物之間的碰撞點(diǎn)以三維可視化的方式表現(xiàn)出來。在 BIM 模型中，可以在真實(shí)的三維空間中提前找到碰撞點(diǎn)，由專業(yè)人員找到模型中不合理的部分及調(diào)整碰撞點(diǎn)后，導(dǎo)出 CAD 圖紙。
3.4 參數(shù)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用
BIM 系統(tǒng)需要分析和解決的一些數(shù)據(jù)模型，根據(jù)建筑本身的特點(diǎn)，其中包含相應(yīng)的數(shù)據(jù)表、二維視圖與三維視圖等形式，然后對相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分析與整理。如果實(shí)際情況發(fā)生了一些改變，相應(yīng)的數(shù)據(jù)也會發(fā)生一定程度的變化，這將對建筑的平面設(shè)計(jì)產(chǎn)生一定的影響。此時(shí)，相關(guān)人員需要對相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。當(dāng)相關(guān)人員利用 BIM 系統(tǒng)設(shè)計(jì)相應(yīng)給排水工程參數(shù)時(shí)，這會大大提高相應(yīng)的工作效率。具體表現(xiàn)為：利用 BIM 系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)時(shí)，可以將這部分信息快速導(dǎo)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行詳細(xì)分析，從而提高效率。此外，參數(shù)化設(shè)計(jì)可以以模型的形式呈現(xiàn)，使數(shù)據(jù)分析更加直觀。除此之外，在這個(gè)過程中通常使用 Excel，操作技術(shù)不是很大，數(shù)據(jù)可以得到及時(shí)更新。因此，在將 BIM 技術(shù)應(yīng)用于參數(shù)化設(shè)計(jì)時(shí)，大多數(shù)人使用 Excel 作為工具，這樣不僅可以幫助相關(guān)人員進(jìn)行建筑給排水工程的設(shè)計(jì)，并且會大大提高整體工作效率。
4 總結(jié)
建筑給排水工程項(xiàng)目中，BIM 技術(shù)的應(yīng)用能有效提高施工效率和工程質(zhì)量，具有良好的使用價(jià)值和應(yīng)用前景。然而，我國在 BIM 技術(shù)的設(shè)計(jì)、應(yīng)用和推廣方面還存在一些問題，阻礙了 BIM 技術(shù)在建筑領(lǐng)域的發(fā)展。因此，在未來建筑給排水工程中，相關(guān)人員需加強(qiáng)對 BIM 應(yīng)用的研究，充分重視 BIM 技術(shù)對建筑業(yè)發(fā)展的重要性，使 BIM 技術(shù)有更廣泛的應(yīng)用，從而促進(jìn)我國建筑給水排水工程的進(jìn)一步發(fā)展。——論文作者：周鵬瑞
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