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摘要：在建筑设计里给排水设计十分重要和关键，BIM 技术在建筑给排水设计中的应用，有效提升了设计质量和水平，对整个建筑给排水工程的质量也提供了有效保障。基于此，本文首先论述BIM 技术，然后探讨BIM技术在建筑给排水设计中的应用，最后以实例分析BIM 技术的具体应用。
关键词：BIM；给排水设计；三维设计
建筑给排水设计包含雨水排水设计、污水排水设计、生活给水设计以及消防给水设计，在信息网络时代，BIM 技术被广泛应用到建筑给排水设计中，有效提升了设计效率，弥补了传统给排水设计很多不足，保障了工程施工质量。为此，研究BIM 技术在建筑给排水设计中的应用极具现实意义。
一、BIM 技术概述
BIM（Building InformationModeling），全称建筑信息模型，属于一种创新的建设设计、施工以及管理方式，基于三维数字技术的基础上，集成了建筑工程项目有关信息的工程数据模型。就设计成果来说，比较手工绘图与CAD，只是改变了交付工具，交付内容并未更改。但BIM 在设计的时候，不仅改变了原始工具，也改变了交付内容，让相关的方式与流程均得到了更改。就工作模式来说，在传统设计领域里，建筑给排水设计要用到CAD 软件，CAD 软件属于二维思维，在应用的时候要拆分项目，而BIM软件属于三维思维，能同时并重施工图纸设计、规划设计、日照节能、方案设计等多方面工作。从时间与效益上来看，BIM 属于抛物线，而传统模式仅仅是线性形式。对模型来说，BIM 会形成很低的效益，但通过深入推广后，就会逐渐显现出大规模的成果，而且随着项目周期的增加和复杂度的提升，其展现出的优势将会越发明显。
二、BIM 技术在建筑给排水设计中的应用
（一）管道综合和冲突检测
基于BIM 模式基础上展开建筑给排水设计工作，能省略很多繁琐的拍图环节，直观地呈现出管道综合之后的净空高度，极大程度上满足了工作需求。设计者不单单能在设计绘图的时候看到存在的问题以及矛盾冲突，事后还能试验检测矛盾冲突，查找出问题并及时反馈，做好调整与修改工作。
二维图纸不能用于空间表达.使得图纸中存在许多意想不到的碰撞盲区。并且，目前设计方式多为"隔断式”设计，各专业分工作业，依赖人工协调项目内容和分段，这也导致设计往往存在专业间的碰撞。同时，在机电设备和管道线路的安装方面还存在软碰撞的问题（即设备、管线间不存在实际的碰撞，但在安装方面会造成安装人员、机具不能到达安装位置的问题）。
冲突包括：建筑与结构专业，标高、柱、剪力墙等位置不一致、或梁与门冲突（2）结构与与设备专业，设备管道与与梁柱冲突（3）设备内部各专业，各专业管线之间的冲突（4）设备与室内装修，管线末端与室内吊顶的冲突
CAD时代的冲突检查是把不同专业的CAD图纸叠在一张图上观察，依靠设计师的施工经验和空间想象力来找出碰撞点并加以修改，这种方法费时费力，且不能完全避免冲突发生，从而导致边施工边返工，造成人力物力的浪费、工程质量的降低及工期的延误。
BIM为工程设计的专业协调提供了两种途径，一是在各专业的建模过程中通过有效的、适时的专业间协同工作发现（避免产生）大量的专业冲突问题，即协同设计；二是通过将建筑、结构、电气、给排水、暖通专业的BIM模型整合后，将冲突检查可视化和自动化，查找并修改，大大提高解决冲突问题的效率和准确率，可基本消除管线设备等的冲突。
（三）参数化设计
就过去的建筑给排水设计而言，设计者在计算水利时，通常都用Excel 或是有关软件计算以及公式编制，但运用BIM 技术设计的时候，能直接获得有关设备以及卫生器具的数据信息，在修改的时候，有关参数也会随之更改，只要设定好管道摩擦阻力等有关水利特性参数即可，就能让管径自动修改得以实现。
（四）材料表统计
在建筑给排水工程材料编制的时候，很多都是根据CAD 图纸开展统计与测量，但这种方式就很难提升工作效率，还很容易出现错误，一旦修改了图纸，要再次统计就会十分困难和复杂。但运用BIM 技术就不同了，BIM 本身就具备数据库特点，能随时获取有效的材料表清单，算等工作也就十分便利了。
（五）安装模拟
设计的最终目的就是为施工提供指导，施工时部分复杂且管线较多的吊顶区域，各个分包通常是互不相让的，会挤占空间，这不仅耽误工期，也会导致不必要的浪费。但把时间维度引进三维设计，制定精准度较高的四维安装进度表，就能预先可视建筑施工项目，进而科学安排安装进度，更全面、深入的评估和验证设计各专业间是否合理与协调，还能简化设计和安装程序，减少资源浪费的同时也提升工作效率，还能有效避免设计变更。
（六）协同设计
协同即协调两个或者两个以上的不同资源或者个体，协同一致地完成某一目标的过程或能力。项目管理中由于涉及参与的各个专业较多，而最终的成果是各个专业成果的综合，这个特点决定了项目管理中需要密切的配合和协作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于参与项目的人员因专业分工或项目经验等个种因素的影响，实际工程中经常出现因配合未到位而造成的工程返工甚至工程无法实现而不得不变更设计的情况。故在项目实施过程中对各参与方在各阶段进行信息数据协同管理意义重大。
CAD时代的协同方式
在平面CAD时代，一般的设计流程是各专业将本专业的信息条件以电子版和打印出的纸质文件的形式发送给接收专业，接收专业将各文件落实到本专业的设计图中，然后再进一步的将反馈资料提交给原提交条件的专业，最后会签阶段在检查各专业的图纸是否满足设计要求。在施工阶段，由施工单位根据设计单位提供的图纸信息进行项目工程施工。在竣工阶段，业主方根据图纸对工程完成情况进行逐项核对。这些过程都是单向进行的并且是阶段性的，故各专业的信息数据不能及时有效的传达。一些信息化设施比较好的设计公司，利用公司内部的局域网系统和文件服务器，采用参考链接文件的形式，保持设计过程中建筑底图的及时更新。但这仍然是一个单向的过程，结构、机电向建筑反馈条件仍然需要提供单独的条件图。
BIM时代的协同方式
基于BIM技术创建三维可视化高仿真模型，各个专业设计的内容都以实际的形式存在于模型中。各参与方在各阶段中的数据信息可输入模型中，各参与方可根据模型数据进行相应的工作任务，且模型可视化程度高便于各参与方之间的沟通协调，同时也利于项目实施人员之间的技术交底和任务交接等，大大减少了项目实施中由于信息和沟通不畅导致的工程变更和工期延误等问题的发生，很大程度上提高了项目实施管理效率，从而实现项目的可视化、参数化、动态化协同管理。另外，基于BIM技术的协同平台的利用，实现了各信息、人员的集成和协同，大大提高了项目管理的效率。
（七）可视化设计
在建筑给排水设计里，传统设计方法一般都是使用CAD 信息平台，这样一来设计者就需要汇集立体图、平面图以及剖面图有关信息，复原建筑图形，通过分析与设计不断调整件组合结构以及梁高位置有关信息。基于CAD 信息平台，如果是结构复杂且工期较短的工程，在传递信息的时候常常会出现信息失真的情况，这就会对建筑给排水工程的施工造成影响。在现代化的建筑给排水设计中运用BIM 技术，一般是在给排水工程里建筑信息模型，借助信息模型读取有关信息，这样就能减少传递信息过程中的失真情况，有效确保信息的有效性与完整性。此外，建筑给排水施工项目模型跟土建项目设计模型不一样，前者是在后者的基础之上设计给排水系统，需要适当修改局部设计模型，但倘若修改局部设计模型会对楼层的平面设计造成影响，所以很多时候都是以楼层为基础进行给排水设计，但这样设计也会影响系统内部件的联系。而借助BIM 技术修改设计模型，就能有效确保建筑给排水工程设计的完整性，而且修改工作也更加简单，操作性也更强。
三、BIM 技术在建筑给排水设计中的具体应用
本文以绘制卫生间给水管道为例论述三维设计过程：
1.放置卫浴装置。相较于传统设计，三维设计的区别就是跳过了传统画图的线、体、点、面等比较常规的线条，直接施用门、水泵、墙等族来展开绘制，然后在此基础上构建建筑模型。
2.搭建给水系统
在项目浏览器里，选定系统的全部卫浴装置，在本文的例子里选择洗脸盆以及2 个坐便器，选择好之后就创建给水系统。这一环节就是同意系统里卫生器具创建逻辑连接。
3.生成管道布局
给水系统创建完成后，就单击里面的卫生器具，选择“生成布局”，这个时候系统就会自动提供很多管道布局方案，有合适的就选择，倘若都不满意也可
以选择一个然后做适当修改。在“生成布局”选项卡上，再单击“完成”，把布局转变成刚性管道。这个环节实现了逻辑连接到物理连接的转变。
4.在给水系统增设卫生器具和管道
这个环节有两种方法：一是编辑系统，把需要增设的卫生器具直接添加到给水系统里，
创建逻辑连接，然后就会自动生成布局。这种方法通常用于增设卫生器具数量较多的情况。二是直接将需要增设卫生器具的连接点打开，然后绘制管道，并连接到管件接口。这种方法通常用于管道转折比较多的情况，但如果是有坡度的排水管道，这种方法绘制管道要和管件接口连接难度就比较高了。
5.检查系统连通性和流量
系统绘制结束后，需要激活“系统检查器”，如果单击管道就能看到管道流量和
该管道能够承担的给水当量。
四、结束语
综上所述，在建筑给排水设计工程中运用BIM 技术能有效改善并弥补传统设计的弊端和不足。BIM 技术作为新型的三维设计应用，要让其成为建筑给排水设计中的主流设计平台，得到广泛、有效的使用，还需要更多努力。不可否认，BIM 技术在建筑给排水设计中仍然存在不少的问题，但BIM 技术带来的好处和它的重要性亦是不可忽视的。为此，在今后的建筑给排水设计中，设计者应正视BIM 技术应用的不足，并积极探究解决对策，确保在建筑给排水设计中BIM 技术的优势能得到充分发挥。
参考文献
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[3] 梁超，王磊，梁广伟等.B I M 在建筑给排水工程设计中的应用[ J ].给水排水，2012（01）：142-144
论文作者:骆家华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/7/2
标签：给排水论文; 建筑论文; 技术论文; 管道论文; 信息论文; 模型论文; 冲突论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;