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摘要：建筑给排水工程作为建筑工程的重要组成部分，其设计质量会直接影响整个工程完成后的质量。BIM技术的出现对建筑行业来说是一次变革，而将BIM技术运用到建筑给排水设计中，对于提高建筑给排水的设计质量有显著效果。本文针对BIM技术在建筑给排水设计中的应用进行了探讨， 简要分析了建筑给排水设计中BIM技术的优势和缺点。
关键词：给排水；BIM技术；应用探讨
1 BIM概述
近年来，BIM（建筑信息模型）在建筑工程设计和其他很多领域中得到了广泛应用，它作为一种全新的工程数字化设计方式，主要是通过对建筑信息进行虚拟化建模来实现建筑设计、工程管理、施工模拟和系统分析等目标。在建筑给排水设计中，采用BIM技术，不仅可以提高建筑工程设计质量和水平，而且能够帮助设计者及时发现设计中存在的问题，减少后期施工过程中的返工。本文结合笔者的工作实践，就BIM技术在建筑给排水工程设中的应用进行了探讨。
2 BIM技术的应用
2.1协同设计。采用BIM技术的一大优势就是协同设计，相同构件，任何专业只要输入一次，其它专业就可以在BIM中查看该构件的全部信息。而在之前的CAD二维制图中，每一个专业的构件信息通常都是孤立的，所以无法及时了解其它专业的构件信息，这就增加了专业间的配合难度和工作量。在BIM协同设计中，由于各专业都是围绕着一个相同的模型在进行设计，模型的构件信息为全专业共享，换句话说，所有专业可以同步设计，同步修改。相对于传统的CAD设计来说，BIM协同设计使得整个设计过程更为智能，也更加合理。
2.2可视化设计。传统的CAD二维制图模式中，建筑专业通过平、立、剖三视图来表达设计内容，其他专业在建筑图的基础上再绘制本专业的设计内容。施工人员在阅读这类图纸时，无法从整体上把握项目的设计信息，有时还会遗漏一些关键的细节。而BIM模式中可视化的操作属性完美地解决了这一问题。采用BIM技术生成的三维模型即为实际建筑的虚拟化模型，施工人员可以随意查看模型中任何地方的任何构造、设备和管线，这些信息可以直接用于指导现场施工。可视化设计对于一些构造复杂、管线密集的建筑来说意义更为重大。
2.3参数化设计。就以前的建筑给排水设计来说，设计者在进行水力计算时，一般都使用Excel或相关计算软件，整个过程比较费时且可计算范围受限。但应用BIM技术设计的时候，只要提前设定好给排水管道和设备的计算参数，后期进行水力计算非常方便，且任意修改一个参数，其他相关参数会自动修改，大大减少了设计者的计算和修改工作量。
2.4管道综合。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过BIM技术，可以将建筑、结构和水暖电各专业的设计内容进行“拼装”，生成一体化的三维模型。模型可以直观地展示所有构件的空间状态，有利于设计人员准确了解建筑空间的构成和管线的排布。更重要的是，模型中各专业间存在碰撞冲突的地方一览无遗，使得设计人员可以及时修改，大大减少了后期施工过程中再调整所带来的不便。
2.5材料表统计。以前编制材料表时，通常都是给排水设计人员按照CAD图纸进行机械式统计，非常耗时且容易出错，尤其是当图纸局部修改需要重新统计时。而BIM本身就是一个信息库，其相对智能化的设计，能够实时为设计者提供可靠的材料清单，使得项目估算、预算和决算更加准确。
2.6安装模拟。在给排水施工阶段，会出现很多管道交叉甚至是碰撞的情况，尤其是在公共建筑的吊顶和地下室顶板等管道较多的地方。如果在前期设计过程中没能发现这些问题，到了施工阶段，就只能根据现场情况临时调整，一定程度上会影响工程施工进度。而BIM技术可以根据业主要求和现场情况制定出准确的安装进度表，合理安排各工种的施工进度，保证各工种协调工作，简化安装流程，提高安装效率。
3设计实例分析
以笔者参与的某医院地下室给排水工程BIM设计为例，简述应用BIM技术进行建筑给排水工程设计时的一般步骤。
医院给排水系统较为复杂，管线较多，尤其是地下室。地下室顶板下敷设有多种给排水管道，比如冷水管、热水管、热媒管、排水管、消防管等，消防管道又包括消火栓管、喷淋管、消防炮管等。再考虑暖通风管、电气桥架等，整个地下室顶板范围内管道密集，错综复杂。在建筑净高和结构梁高的限制下，必须合理安排管道的平面位置和竖向标高，减少管道交叉和分层排布情况的发生，尽可能并排平行敷设。借助BIM技术，这些目标可以很容易实现。
首先，绘制给排水专业BIM模型。根据医院给排水规范的要求，在CAD中绘制地下室的给排水管道，检查无误后，方可在Revit MEP中绘制三维模型。为了充分利用CAD图纸中的设计信息，方便三维制图，可以直接将CAD图纸作为链接导入到Revit MEP中作为底图。
其次，各专业模型汇总，并进行碰撞检查。将建筑、结构、水电暖五个专业的BIM模型通过链接或工作集的方式组合到一起，成为一个完整的建筑信息模型。这时，可以直观地看到专业间存在碰撞冲突的地方。对于一些较为隐蔽的碰撞，可以通过Revit MEP导出NWC格式文件，再利用Navisworks进行碰撞检查并生成碰撞报告。
最后，碰撞修改。管道排布避让的一般原则：一、小管避让大管，因为小管造价相对较低且易于安装；二、有压管避让无压管，因为无压管必须保持一定的坡度，直线敷设，所以无法上下翻转；三、金属管避让非金属管，因为金属管容易弯曲、切割和连接；四、低压管避让高压管，因为高压管造价更高。除此之外，还应注意水管避让风管，电管、桥架应在水管的上方等。基于这些原则，进行碰撞修改，最终达到管线多而不乱、排布错落有序、层次分明、走向合理、管线交叉处置得当、安装美观的要求。在调整过程中，合理使用 Revit MEP的操作命令可以让修改过程简单化，还可以下载安装一些BIM插件，比如鸿业BIMSpace， 进一步提高修改速度。
4 BIM在建筑给排水设计中存在的问题
尽管BIM技术的功能十分强大，但目前情况下BIM在给排水设计中仍存在不少问题：一、缺少符合中国建筑设计标准的构件，族库内容有待完善。二、生成二维图纸的功能较弱，需要二次深化。三、进行管道系统计算前，管道与管道、器具、设备必须建立逻辑连接和物理连接，任何一处没有连接，都会导致整个系统无法计算。四、 BIM技术在建筑给排水设计中的应用，由于其参数类型众多，涵盖施工、设计管理、概预算等方面，而在汇总整理时，过多的参数将会导致数据分级方式过于复杂，从而给设计方案的修改工作带来较大的困难。
5结束语
综上，在建筑给排水设计中，合理应用BIM技术，不仅可以提高项目整体的设计质量，而且有助于BIM技术的推广。BIM技术作为一种新型的设计方式，在其推广初期肯定会遇到各种各样的问题，但随着BIM技术的不断完善，大力推广BIM技术，将有助于提高建筑企业的设计和管理水平，增强企业竞争力。
参考文献：
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[3]邵光华.BIM技术在建筑设计中的应用研究[D].青岛理工大学,2014.
[4]冯勇.刍议BIM技术在建筑给排水设计中的实践[J].江西建材,2014,16:16.
论文作者:刘庆思
论文发表刊物: 《建筑学研究前沿》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/29
标签：给排水论文; 建筑论文; 技术论文; 管道论文; 模型论文; 专业论文; 构件论文; 《建筑学研究前沿》2017年第10期论文;