深圳市建筑设计研究总院有限公司 深圳 518000
摘要：BIM以其可视化优点，受到越来越多的设计院、甲方和施工单位的喜爱。采用BIM技术是设计行业的新变革。现阶段，虽然无法做到利用BIM模型大范围出施工图，但是为了适应行业发展，将BIM融入平常设计，协同BIM的施工图设计很有必要。这不仅是为了管线综合，更能提高设计质量。
关键词：BIM协同设计；给排水施工图设计；管线综合
BIM（Building Information Modeling）是一项发展较快的技术,他以三维方式表达，使设计意图更加直观的呈现在观众面前。BIM技术在其他很多领域已经有比较成熟的使用经验，但是在建筑领域使用相对较少。因为与该技术相关的软件在建筑领域开发不完善，无法满足国内设计院的出图标准，使得很多设计院无法在工程设计中完全采用BIM设计。而且，从熟练度上，BIM技术无法与传统二维制图软件相比；从设计周期上，使用BIM设计时间要更长。国外使用BIM的经验是从方案阶段投入使用，后期的设计就更方便。但国内一般方案是一个团队做，初步设计和施工图又是另外的团队，导致无法资源共享，会拉长工程设计时间。所以国内BIM一般运用较多的是在完成施工图后的建模和管线综合，给甲方演示模型和检查错漏碰等的设计失误。现阶段虽然无法做到完全利用BIM软件出图，但作为行业发展的趋势，BIM应该更多地融入到平常设计中，使平常容易出现的错误解决在出图前，提高出图质量，降低因现场返工造成的资金和时间损失。所以，大力提高BIM技术在施工图设计中的运用势在必行。
根据《建筑工程设计文件编制深度规定》（2016年版）的要求，给排水专业在方案设计阶段主要完成说明部分的内容和室外管道的方案布置。所以在这个阶段相对给排水专业而言可以不需要BIM建模。在初步设计和施工图设计阶段，已经需要绘制管线和确定设备机房的具体布置。BIM从这个阶段开始介入会对后期的设计和施工提供较大便利。笔者针对给排水专业，从以下几个方面谈一谈协同BIM的施工图设计工作。
一、优化管线布置
管道布置是设备专业包含较多内容的工作。各设备专业之间可先配合，明确一个管道排布方案，比如在地下室车库内，各专业管道均敷设在车位上，避开车道，保证车道净高。给排水专业在管道敷设时也尽量避免在风机房和配电间的门前穿越。因为这两种房间会有较多暖通和电气的管线进出，是管线交叉较多的区域。在本专业内部也需要先形成一个管道排布的原则，比如管道间距，给排水管道和消防管道的敷设区域，管井内立管的位置等，尽量在本专业内部减少管道重叠打架的情况。
在各专业的条件都已基本互提和确认之后，设备管道的布置也基本确定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此时可以在BIM模型中把设备主管道构建完成。这样可以在模型中检查各专业之间、和专业内部的管道重叠现象，减少后期管线综合时的工作量。
在模型中完成主管道布置还有一个优点，就是如有局部空间关系比较特殊、不明朗的地方，在完成的BIM模型中，可以使管道关系可视化。如何实现管道衔接、使管道不悬空设置、立管和横管布置美观等，均可一目了然。在模型中观察特殊部位，再进行管道的设计和修改。如发现管道布置与建筑有较大冲突而本专业无法修改时，可以及时与建筑、结构专业协商，调整建筑功能布置，优化设计方案。
二、明确管道标高
平面管线布置完成后，在BIM模型中，各设备专业管道结合一起，观察空间高度是否满足规范、甲方及美观舒适度等各方的要求。重点检查大堂、门厅、公共走道和车道等位置的净高。根据净高要求和管道布置的特点，主要确定是否需要管道穿梁，或者管道修改走向，或者管道尺寸修改以及梁高改小等措施。需特别注意给排水管道的重力排水管。重力排水管因有坡度要求，对空间关系影响较大。在BIM建模时，需严格按设计要求，按标准的管道坡度敷设，不能出现倒坡的现象。
这部分工作可以在图纸深化前完成。明确了修改方案后，则可在CAD图中作相应修改。修改后的内容可暂时不反应在模型中。在完成最后深化设计后，再把所有的给排水内容反应在BIM模型中，进行下一步的管线综合。在施工图设计前期，BIM模型仅作为给排水施工图设计的指导，不作设计跟踪检查。这样可以减少消耗工作时间，不增加重复的工作量。否则，如果在各专业深化内容已经完成后才发现管道敷设的问题以及与建筑功能有冲突等问题，再修改功能布局和管道走向将对各专业影响都很大，修改所涉及的内容也将增加很多，更严重者有可能会影响出图计划，延长交图时间。
三、实现管线综合
笔者认为，BIM模型对设备专业而言，现阶段最重要的作用就是管线综合，其可视化的优点是二维制图所无法比拟的。此部分内容涉及到水暖电以及建筑结构等各个专业。根据已完成的图纸内容，在BIM模型中将所有管道的尺寸、标高和管件阀门等内容反应出来，再根据净高及美观的要求对管线作详细而准确的调整。
BIM模型可以将管道的连接、阀门尺寸等均根据实际要求反应出来。在二维制图中无法考虑管道阀门的安装尺寸和空间大小时，BIM模型可以解决此问题，可以如实地反映出安装的最小要求。BIM是设计与施工的桥梁。
管线综合的内容主要涉及时间和工作量。
首先，在时间上。笔者认为，管线综合的工作应该放在校对之后审核之前。校对工作本身是对专业内容进行校核，发现错漏碰缺等错误。经过校对工作之后，图纸内容基本比较完善，此时再进行管线综合，是对设计人员工作的进一步校对，也是对校对工作的复核。绘制BIM模型更能发现平面图中不容易发现的问题，比如管道撞梁、上下管道未对齐、突出墙面太远不美观、管道连接空间不够等。在综合过程中，管线有较大调整时，需要反馈给各专业设计师复核，看调整对系统有无影响。经过管线综合内容之后，图纸内容得到进一步完善，更适合给审核。且出图质量更高，达到精细化设计的目标。
其次，管线的建模工作，涉及到工作量的问题。可以考虑各专业自己安排设计人员对本专业的管线建好模型，再提交给专业的BIM团队进行汇总调整。因为各专业对本专业内容比较熟悉，所以构建模型时更懂得如何去做，知道哪些内容是可以适当调整，哪此内容可以优化，这样可以减少后面BIM综合时的工作量，提高工作效率。每个设计人员均应接受BIM培训，熟悉BIM设计的方法，亲身体验模拟施工的过程，使设计人员不亲临施工现场，也已对施工过程和细节了然于胸，对施工图设计有重要的意义。
四、给排水专业BIM建模内容
BIM作为给排水施工图设计的辅助功能，仅仅是为了促使给排水设计的完善，而非完全采用BIM模型出图。因此，施工图内容无需全部反映在模型中。笔者认为，需要构建模型的内容包括管道、阀门和管件，以及穿结构梁、板、剪力墙时的套管。起端从设备房出管开始，设备房内的管道及设备可以不建。对于给水系统而言，末端到三级水表前即可；排水系统则从排水端口至出户；消火栓系统包含消火栓箱在内的所有管道及附件；喷淋系统末端至DN50的管道。小于DN50的有压管道对管道综合及层高影响较小，为不增加工作时间，可不在模型中构建。
五、结论
根据设备专业的特点，现阶段BIM在设备专业中的使用仅限于管线综合及协助各专业的施工图设计工作。图纸设计在普通二维制图软件中进行依然更有效。但BIM作为先进技术，应用到图纸设计工作中依然是发展趋势。所以，现阶段，协同BIM的施工图设计很有必要，是BIM全面应用的过渡阶段。为了适应行业发展，可以考虑在小项目和设计时间比较宽裕的项目上，尝试采用全BIM设计工作，从初步设计到施工图均采用BIM建模出图，积累相关经验，最后逐步实现各大项目设计工作的全BIM，开启设计行业的新篇章。
论文作者:林传文
论文发表刊物:《防护工程》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/18
标签：管道论文; 管线论文; 施工图论文; 模型论文; 专业论文; 内容论文; 给排水论文; 《防护工程》2017年第11期论文;