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摘要：BIM技术的发展给建筑给排水管道设计行业带来了技术上的革新,通过信息数据分析与可视化的工作原理,有效解决了大项目以及复杂项目的管线综合设计问题,尤其对检查管线的碰撞交叉、管材的信息量统计有着重要的作用。该文对BIM技术在建筑给排水管道设计中的发展现状进行分析,并以具体的实例来说明BIM技术如何有效运用在建筑给排水管道设计中,供相关从业人员学习与参考。
关键词：BIM技术,给排水设计,应用与发展
1引言
近几年来,我国城市化进程不断加快,而随之而来的,我国建筑规模越来越大,高层建筑的数量也越来越多,这给我国给排水工程的正常进行带来了一定难度。所谓给排水工程,一般来说包括污水处理、生活用水给水,雨水排水等方面,而给排水工程对我国居民的日常生活有着至关重要的作用,直接关系其用水安全和用水的便捷性,因此,技术BIM在给排水设计中的有效应用,有利于人民生活水平的提高和建筑行业整体水平的提高。建筑工程中给排水管道的安装施工技术是一项综合的系统工程，具有长期性和复杂性。在建筑工程中进行给排水管道的安装施工时，应在了解排水管道的安装施工步骤和安装施工流程的基础上，高度重视施工过程中的重点环节和难点环节，重点把握给水管道的安装施工关键技术、排水管道的安装施工技术关键、室内管道的安装施工技术关键，不断探索建筑工程中给排水管道的安装施工技术，只有这样，才能不断提高建筑工程中给排水管道的安装施工水平，促进建筑工程又好又快的发展。
2BIM技术概述
所谓BIM技术就是一种建筑信息模型,它是一种新型的建筑技术,也是一种新兴的信息技术。他通过对建筑信息的搜集和虚拟模拟,达到构建建筑信息层面的工程项目的目的,并且,由于这种技术可以对工程项目的各个环节进行模拟,所以,其可以依据项目步骤来综合分析工程建设中存在的问题,除此之外,其还由于储存数据丰富的优势,可以模拟虚拟的建筑工程数据库和数据模型,从而能够更好的对工程项目进行监测和控制,并对数据进行优质处理。由于BIM技术在管理、监控、设计等各个环节的广泛参与,其已经成为给排水设计中必不可缺的重要技术之一。
3BIM技术在给排水设计中的实际应用
3.1协同设计
在给排水工程的设计阶段,必须实现建筑、设备等各方面的协同合作,并且各个单位应该及时就工作状态和工作方法进行交流,实现信息的共享,提高工作效率。除此之外,还应该充分应用数据关系,达到数据协同的目的。在相关人员建立全新的MEP项目之前,必须使此项文件中包含模型链接,并从中读取出具体的建筑标高、轴网和卫生器具等,形成完整的平面工作图。然而仅仅添加建筑模型是不够的,设计人员还必须添加相应的结构模型,以表示各建筑模型之间的关系。由于项目是由多人一起合作完成的,在平面图的工作过程中极易产生,因为失误而删除必要管线的行为,因此为了防止这一问题的发生,相关技术人员可以建立工作集合,个体建立个体集,将每一个子系统整合起来用平面图表示,直观的显示出系统内部存在的冲突和矛盾,从而从宏观上改变计划,由点及面,实现给排水设计的协同发展。
3.2管线综合设计
在传统的给排水设计中,各个专业完成各自的管线图纸设计之后,要进行图纸对图,防止各专业由于领域不同、条件不同、设计人员未及时更新信息、设计周期长,更改次数多等原因导致的图纸差异。而在BIM技术下的对图工作,是通过Revit完成图纸的制作工作的,并由不同专业导出RWC文件,接着通过漫游等方式发现设计方案存在的不合理之处,并对其加以批注标志,在管线碰撞调整之后,要恢复避让管线的原状,图元和ID是一一对应的关系,在特殊情况下,可以分析图元ID存在的不合理之处,并返回Revit进行修改,保证各个部分设计的规范性和合理性。除此之外,地下室中集合了暖通风管、电缆桥架和给排水管线,只是单纯的制定每个专业的高标,还不能完全避免管线碰撞问题,因此,传统的给排水施工效率低,容易发生返工的情况。通过Naciswork技术中的碰撞检测技术,可以检测管线中的碰撞情况,并在前期的处理过程中,通过简单漫游发现许多管线碰撞情况,给排水与其他专业的碰撞检测,主要包括水与电器、水与暖通、水与结构等等,利用Naciswork技术进行碰撞检测,查询碰撞图元,再利用图元ID,返回Revir对原来模型进行修改。
3BIM技术在建筑给排水管道设计中的运用实践
以某建筑实例为研究对象,通过对其给排水管道系统进行三维信息化建模,来处理其管道碰撞与交叉问题和管材的数量统计问题。整个过程分为前期准备、模型构建、管线碰撞与检查优化、管线计量4个方面。
3.1前期准备
前期准备阶段包括建立信息模型初始文件、建立工作集、导图和定位等工作。依托MEP软件,将给排水设计的信息输入到初始建立的模型中,这些信息包括建筑信息、管材尺寸、类型、敷设方式、卫生器具与管材的关系等。接着将三维信息模型的标高信息、轴线定位信息与建筑模型、结构模型进行比对,核实匹配度。
3.2模型与轴线的构建
BIM初始模型搭建成功后,将给排水设计专业的工作面与其他专业的工作面对位,锁定标高信息,根据前期二维设计的基本参数,完善模型信息,为后期的验算做好准备。确认二维设计模型没问题后,可以直接调取二维模型的轴线作为BIM三维模型的轴线。必要时要增加轴线,以保证三维模型的准确性与详细度。
3.3管线碰撞交叉检查
给排水管道的初始三维信息模型建立完成后,接着就能进行管线碰撞检查的任务了。REVIT-MEP软件集成了自动碰撞检查的功能,信息输入完整了,可利用Navisworks进行检查,当然在此过程中也可以对发现的模型错误问题进行及时调整,持续优化。具体来说检查的步骤包括:利用软件将模型中的排水管道和结构构件文件导出来并添加到Navisworks组件中;在Navisworks参数面板中选定需要检查碰撞的对象--如该例中的排水管道和框架柱、框架梁,在碰撞类型一栏选择硬性碰撞,即接触性碰撞,在对话窗口中设置好参数,点击开始运算便可在短时间内得到所检查区域(建筑或建筑群)内的管线碰撞数量,当然如果不能计算则是模型设置有问题,可以反过来调整模型;在分析和检查后,软件可以自动生成检查报告,还可以生成与碰撞对应的图像和信息点坐标,设计师可以根据报告内容对管线重新优化设计。
3.5管线计量
管线计量仍可以通过BIM技术进行分析和计算。再接着上一步对建筑模型的碰撞问题修复完善后,可以统计在整个设计过程中的管线和给排水构件的数量。
3.5.1建立用量表
管线计量首先要建立数据库--管线的用量表,在MEP中可以输入每个房间、每个区域的管材类型、属性，利用软件自带的“统计”功能则可以生成一份管材用量统计表。
3.5.2信息化输入
在管材用量明细表中包括几部分内容:字段、过滤器、排序、成组、格式、内容和外观。设计师可以设置字段范围、单方向用材统计,还可以实时查看某一个区域或者空间中管材的属性值。
4结束语
总而言之,由于给排水工程在建筑工程中属于关键环节,会直接影响居民的用水安全,也会直接对建筑的整体质量产生影响,因此,给排水工程水平的不断提升应该成为建筑行业发展中的主要课题,在给排水工程中,BIM技术的应用能够有效提高工程的协同能力,并且能提高给排水工程设计中的自动化水平,具有重要意义,相关企业应该意识到BIM技术在给排水技术中的普遍应用价值,并将其有效应用于安全模型设计和管线设计等方面,适时的加以创新和改造,提高给排水工程的效率。
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