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摘要:随着经济和社会的不断发展,建筑行业之中很多建筑工程的规模越来越大,对于精度的要求也越来越高。为了配合当下建筑工程的高要求,很多新型技术如BIM技术逐步得到了应用和推广。BIM技术能够提高建筑给排水的设计和规划水准,提高建筑给排水设计施工质量,给建筑行业带来良好的经济效益。文章着眼于实际,从多个层面出发,探讨建筑工程给排水设计中BIM技术的应用。
关键词:建筑给排水;BIM技术;设计应用
引言:当今经济高速发展,人们对于建筑的要求也从遮风挡雨到舒适、美观方向发展,建筑行业进入转型期,建筑给排水工程飞速发展。在这种背景下,传统的建筑给排水设计模式已经很难满足现代建筑行业发展的需要,而BIM技术的出现和应用,恰巧弥补了建筑给排水设计的不足,能够科学解决排水管线的问题,促进建筑给排水设计水平的提高。
一、 BIM技术概述
1.1 BIM技术简介
当前阶段,建筑数字模型技术广泛应用于建筑工程建设中的多个环节,其是一种全新的工程数字化设计模式,在创建建筑信息模型的过程中,模拟建筑建设中的流程和建成后的效果,同时,其也是建筑设计、房屋测量和管网控制的有效方式。BIM技术在建筑设计、施工、管理中均发挥着重要作用,其可为工程建设提供适当平台,营造良好的集中管理环境。在建筑给排水设计中,合理应用BIM技术既可改进建筑工程设计质量,也可有效控制工程设计中存在的安全风险。
1.2 BIM模式应用在给排水工程设计中的意义
BIM技术从本质上讲,就是将建筑建设过程中给排水设计的各项数据输入宏观的数据库,而后在数据库中形成一套较为完整的模型,实现建筑建设中各部门数据的共享,合力完成工程的建设。将BIM技术应用于建筑给排水设计最重要的意义就是,它将建筑给排水的设计整体搬运到了云数据,通过相关的模型,能够对整个设计的科学性和合理性进行较为权威的评测,可以将施工过程中各个部分连接起来,让各个机构和部门能够了解到彼此工程的推进情况,更好地协作分配施工现场的人力、物力、财力。另外,BIM技术有助于建筑项目上层管理人员的管理工作开展,项目经理及部门经理能够更为准确及时地了解到整个建筑项目建设的状况。总体来说,BIM技术的运用在一定程度上加快了建筑建设中给排水设计的进程,提升了建筑建设的效率,缩短了建设工期。
1.3BIM技术应用现状
1.3.1 BIM中参数过多
要想在云数据中形成一套较为完整的建筑模型,就需要在整个系统的制定及数据输入的过程中收集更多、更准的数据,因而BIM技术中涉及的参数往往较为复杂。尤其是给排水线路的设计时,其对科学性、合理性有着要求的较高,如果想使用BIM技术进行相关的建模以及后期的评测,则需要对整个给排水建设系统中的各项数据进行详细的调查。这种模式一方面增加了工作人员的工作量,另一方面对测量的精度提出了更高的要求,也使得BIM技术在实际应用时存在着一定的阻碍。如果数据不准确,必然会影响后期的评测,而如果想要获得更准确的数据,就需要更高的测量技术。BIM技术应用过程中参数过多,也会给实际应用带来更多的麻烦,给测量工作提出更高的要求。如果参数过多,发生分级分类情况的概率大幅度增高,一旦发生分级分类的情况,必然會影响到建筑的给排水设计,若是设计时发生错误,有关的设计人员修正时也较为复杂。
1.3.2 BIM技术的协同较为复杂化
工程建设过程中,给排水系统的设计和施工都面临着较为重要的问题,即管道的连接问题。工程建设时将给排水工程按分项同时进行的,而相关管道的连接环节对精度的要求也较高,假如进行局部工作时没有完全按照设计要求,那么连接环节就无法保障质量,很可能出现偏差。而利用BIM技术能够明显改善这种情况,不过对于较为复杂的给排水系统而言,加入BIM技术建模协同时,则会让系统变得更为复杂。比如将相应的数据录入平台将模型共享,就需要将每个分项的给排水工程拆解,如果规模较大,该方法的应用就会面对巨大的挑战,出现信息交换错误的概率将大幅度上升,模型的构建也会出现一些瑕疵。
二、BIM技术在建筑给排水设计中的作用
2.1 BIM技术在设计各阶段的主要工作
2.1.1方案设计阶段
(1)场地分析,提交场地模型和场地分析报告等成果。
(2)设计方案比选,提交方案比选报告和方案设计模型。
该阶段模型构件可表现对应建筑实体的基本形状及总体尺寸,构件所包含的信息应包括面积、高度、体积等基本信息。
2.1.2总体设计阶段
(1)建筑、结构、机电专业模型构建,提交建筑、结构、机电专业模型和图纸。
(2)建筑结构平、立、剖面检查,提交检查修改后的建筑、结构、机电专业模型和碰撞检测报告。
该阶段模型构件可表现对应建筑实体的主要几何特征及关键尺寸,构件所包含的信息应包括构件的主要尺寸、安装尺寸、类型、规格及其他关键参数和信息。
2.1.3施工图设计阶段
(1)以土建施工图为依据,建立建筑、结构、机电等专业模型,并进行土建及管线碰撞检测,编写冲突检测及管线综合优化报告,并与设计协调后调整模型。模型构件可表现对应的建筑实体的详细几何特征及精确尺寸,表现必要的细部特征及内部组成;构件应包含在项目后续阶段(如施工算量、材料统计、造价分析等应用)需要使用的详细信息,包括构件的规格类型参数、主要技术指标、主要性能参数及技术要求。
(2)竖向净空优化及三维管线综合,通过优化管线路由、管线合理变径、局部调整结构梁高等手段,达到符合使用需求的合理净高。
(3)利用三维优势,结合现场施工经验,考虑安装顺序、设备运输等,合理排布管线综合。复杂区域通过三维模型、平面图、剖面图、轴测图表达,清晰反应设备管线与建筑结构之间的关系,用于现场指导施工图,提供虚拟仿真漫游。 (4)各阶段BIM设计应与土建设计同步进行,相应成果及时反馈土建设计,并反应在图纸中。
2.2 项目的模拟化设计
将BIM技术应用到建筑给排水工程的设计中,可以起到很好的模拟效果,利用BIM技术将大量的数据信息集中的体现在建筑模型上,这样就可以让设计人员及时的观察到设计的效果以及设计中存在的问题。针对给排水系统设计方案继续模拟的时候可以对可能存在的安全隐患以及风险事故进行分析,这样更有利于建筑工程施工现场环境的处理。同时,还需要结合建筑工程中的各种影响因素合理的调整设计方案,从而达到最佳的设计效果。利用模型的优势可以对整个工程的施工质量进行合理的控制,还可以在工程的造价与进度管理中起到更好的效果。
三、BIM技术在建筑给排水设计中的具体应用
3.1项目概况
某市一民用建筑共4个单元,建筑面积为16000m2,建筑层数为地上17层,地下1层车库。地上层高为2.9m,机房层高4.6m,车库层高3.9m。该工程中涉及的给排水设计包括整体建筑的给水系统、排水系统以及消防系统的设计与施工管理。
3.2BIM技术的具体应用
3.2.1 在管道预埋设计中的具体作用
在高层建筑施工中,给排水施工与土建施工一起进行,这就涉及给排水管道的预埋设计工作。为此,设计人员可以运用BIM技术进行管道预埋的设计和管理。在实际运用中,先构建BIM技术三维模型,再据此对建筑给排水管道的预埋位置进行设计和管理。一旦在施工中出现变化,设计人员就可以及时对该模型进行调整,严格根据BIM技术三维模型的变化进行施工处理,更好地把控水泵的位置以及尺寸等数据,确保施工的顺利进行。
3.2.2 在管线密集区域设计中的具体作用
在高层建筑设计和施工中涉及诸多管线,比较密集,为了避免给排水管道与其他管线发生碰撞,形成良好的配合,为居民提供良好的给排水条件,设计人员可以利用BIM技术在三维信息模型中进行三维碰撞,对排水管线的设计进行优化处理,从而保证给排水管线的设计不会与其他类型管线的设计出现矛盾。此外,设计人员还可以针对给排水管线在管线落实过程中可能出现的问题进行预测并修正,引导施工人员借助BIM技术更准确地了解管材运用的知识,从而在施工时准确推断管材的性能,选择合适的管材施工。
3.2.3 在管道分区设计中的具体作用
高层建筑楼层较高,需水的面积较大,对水压的要求也较高,必须分区安装给排水管道。在对管道分区进行设计前,设计人员要借助BIM技术进行必要的模拟操作,以检测设计方案是否可行,在落实的过程中是否会遇到问题,这样在实际施工中就可以很好地避免问题的发生。在具体运用BIM技术进行给排水管道的分区模拟安装时,操作人员不仅要细致分析设计方案的可操作性,还要结合安装施工的进度及成本对该次施工进行全面的分析,避免出现不必要的问题,保证施工的顺利进行,提升施工质量。
3.2.4 在建筑给排水消火栓设计中的具体作用
给排水消火栓是高层建筑给排水设计的重要组成部分。在对其进行设计时,必须以楼层平面图及建筑中不同的管道形状为参考依据,借助BIM技术监控管理的功能,在数据库模型中合理选择各种消火栓设备及其他相关器具,以保证该高层建筑消防工程设计数据的真实性和准确性。例如,在进行消火栓设计时,设计人员要根据建筑工程消防设施设置的规范,严格按照设计步骤进行,保证消火栓设计的合理性。此外,在设计的过程中,设计人员还要根据工程设计方案中不同的管线分布合理设计消防给水管道安装路线。
结语
综上所述,应用BIM技术进行建筑给排水工程设计,其优势在于可以实现仿真设计,每个设计细节都是可视化的而且立体呈现,对于设计的不合理之处能够及时调整,不需要重复劳动,由于提高了设计效率,保证了质量,设计的工作量和设计强度都相应地减少,设计方案更加科学合理,满足施工需求。
参考文献:
[1]马亮.BIM技术在某高层建筑给排水设计中的应用[J].住宅与房地产,2020(24):86.
[2]陈海琪.BIM技术在建筑给排水设计中的应用——以港珠澳大桥东人工岛主体建筑为例[J].中国港湾建设,2018,38(08):44-48.
[3]劉佳.BIM技术在建筑给排水设计中的应用[J].江西建材,2018(10):76-77.
[4]林兆墩.广州某大型综合体建筑给排水设计BIM技术应用与探讨[J].建材与装饰,2016(41):59-60.
[5]顾海玲,归谈纯.BIM技术在上海中心大厦建筑给排水设计中的应用[J].给水排水,2012,48(11):92-97.
关键词:建筑给排水;BIM技术;设计应用
引言:当今经济高速发展,人们对于建筑的要求也从遮风挡雨到舒适、美观方向发展,建筑行业进入转型期,建筑给排水工程飞速发展。在这种背景下,传统的建筑给排水设计模式已经很难满足现代建筑行业发展的需要,而BIM技术的出现和应用,恰巧弥补了建筑给排水设计的不足,能够科学解决排水管线的问题,促进建筑给排水设计水平的提高。
一、 BIM技术概述
1.1 BIM技术简介
当前阶段,建筑数字模型技术广泛应用于建筑工程建设中的多个环节,其是一种全新的工程数字化设计模式,在创建建筑信息模型的过程中,模拟建筑建设中的流程和建成后的效果,同时,其也是建筑设计、房屋测量和管网控制的有效方式。BIM技术在建筑设计、施工、管理中均发挥着重要作用,其可为工程建设提供适当平台,营造良好的集中管理环境。在建筑给排水设计中,合理应用BIM技术既可改进建筑工程设计质量,也可有效控制工程设计中存在的安全风险。
1.2 BIM模式应用在给排水工程设计中的意义
BIM技术从本质上讲,就是将建筑建设过程中给排水设计的各项数据输入宏观的数据库,而后在数据库中形成一套较为完整的模型,实现建筑建设中各部门数据的共享,合力完成工程的建设。将BIM技术应用于建筑给排水设计最重要的意义就是,它将建筑给排水的设计整体搬运到了云数据,通过相关的模型,能够对整个设计的科学性和合理性进行较为权威的评测,可以将施工过程中各个部分连接起来,让各个机构和部门能够了解到彼此工程的推进情况,更好地协作分配施工现场的人力、物力、财力。另外,BIM技术有助于建筑项目上层管理人员的管理工作开展,项目经理及部门经理能够更为准确及时地了解到整个建筑项目建设的状况。总体来说,BIM技术的运用在一定程度上加快了建筑建设中给排水设计的进程,提升了建筑建设的效率,缩短了建设工期。
1.3BIM技术应用现状
1.3.1 BIM中参数过多
要想在云数据中形成一套较为完整的建筑模型,就需要在整个系统的制定及数据输入的过程中收集更多、更准的数据,因而BIM技术中涉及的参数往往较为复杂。尤其是给排水线路的设计时,其对科学性、合理性有着要求的较高,如果想使用BIM技术进行相关的建模以及后期的评测,则需要对整个给排水建设系统中的各项数据进行详细的调查。这种模式一方面增加了工作人员的工作量,另一方面对测量的精度提出了更高的要求,也使得BIM技术在实际应用时存在着一定的阻碍。如果数据不准确,必然会影响后期的评测,而如果想要获得更准确的数据,就需要更高的测量技术。BIM技术应用过程中参数过多,也会给实际应用带来更多的麻烦,给测量工作提出更高的要求。如果参数过多,发生分级分类情况的概率大幅度增高,一旦发生分级分类的情况,必然會影响到建筑的给排水设计,若是设计时发生错误,有关的设计人员修正时也较为复杂。
1.3.2 BIM技术的协同较为复杂化
工程建设过程中,给排水系统的设计和施工都面临着较为重要的问题,即管道的连接问题。工程建设时将给排水工程按分项同时进行的,而相关管道的连接环节对精度的要求也较高,假如进行局部工作时没有完全按照设计要求,那么连接环节就无法保障质量,很可能出现偏差。而利用BIM技术能够明显改善这种情况,不过对于较为复杂的给排水系统而言,加入BIM技术建模协同时,则会让系统变得更为复杂。比如将相应的数据录入平台将模型共享,就需要将每个分项的给排水工程拆解,如果规模较大,该方法的应用就会面对巨大的挑战,出现信息交换错误的概率将大幅度上升,模型的构建也会出现一些瑕疵。
二、BIM技术在建筑给排水设计中的作用
2.1 BIM技术在设计各阶段的主要工作
2.1.1方案设计阶段
(1)场地分析,提交场地模型和场地分析报告等成果。
(2)设计方案比选,提交方案比选报告和方案设计模型。
该阶段模型构件可表现对应建筑实体的基本形状及总体尺寸,构件所包含的信息应包括面积、高度、体积等基本信息。
2.1.2总体设计阶段
(1)建筑、结构、机电专业模型构建,提交建筑、结构、机电专业模型和图纸。
(2)建筑结构平、立、剖面检查,提交检查修改后的建筑、结构、机电专业模型和碰撞检测报告。
该阶段模型构件可表现对应建筑实体的主要几何特征及关键尺寸,构件所包含的信息应包括构件的主要尺寸、安装尺寸、类型、规格及其他关键参数和信息。
2.1.3施工图设计阶段
(1)以土建施工图为依据,建立建筑、结构、机电等专业模型,并进行土建及管线碰撞检测,编写冲突检测及管线综合优化报告,并与设计协调后调整模型。模型构件可表现对应的建筑实体的详细几何特征及精确尺寸,表现必要的细部特征及内部组成;构件应包含在项目后续阶段(如施工算量、材料统计、造价分析等应用)需要使用的详细信息,包括构件的规格类型参数、主要技术指标、主要性能参数及技术要求。
(2)竖向净空优化及三维管线综合,通过优化管线路由、管线合理变径、局部调整结构梁高等手段,达到符合使用需求的合理净高。
(3)利用三维优势,结合现场施工经验,考虑安装顺序、设备运输等,合理排布管线综合。复杂区域通过三维模型、平面图、剖面图、轴测图表达,清晰反应设备管线与建筑结构之间的关系,用于现场指导施工图,提供虚拟仿真漫游。 (4)各阶段BIM设计应与土建设计同步进行,相应成果及时反馈土建设计,并反应在图纸中。
2.2 项目的模拟化设计
将BIM技术应用到建筑给排水工程的设计中,可以起到很好的模拟效果,利用BIM技术将大量的数据信息集中的体现在建筑模型上,这样就可以让设计人员及时的观察到设计的效果以及设计中存在的问题。针对给排水系统设计方案继续模拟的时候可以对可能存在的安全隐患以及风险事故进行分析,这样更有利于建筑工程施工现场环境的处理。同时,还需要结合建筑工程中的各种影响因素合理的调整设计方案,从而达到最佳的设计效果。利用模型的优势可以对整个工程的施工质量进行合理的控制,还可以在工程的造价与进度管理中起到更好的效果。
三、BIM技术在建筑给排水设计中的具体应用
3.1项目概况
某市一民用建筑共4个单元,建筑面积为16000m2,建筑层数为地上17层,地下1层车库。地上层高为2.9m,机房层高4.6m,车库层高3.9m。该工程中涉及的给排水设计包括整体建筑的给水系统、排水系统以及消防系统的设计与施工管理。
3.2BIM技术的具体应用
3.2.1 在管道预埋设计中的具体作用
在高层建筑施工中,给排水施工与土建施工一起进行,这就涉及给排水管道的预埋设计工作。为此,设计人员可以运用BIM技术进行管道预埋的设计和管理。在实际运用中,先构建BIM技术三维模型,再据此对建筑给排水管道的预埋位置进行设计和管理。一旦在施工中出现变化,设计人员就可以及时对该模型进行调整,严格根据BIM技术三维模型的变化进行施工处理,更好地把控水泵的位置以及尺寸等数据,确保施工的顺利进行。
3.2.2 在管线密集区域设计中的具体作用
在高层建筑设计和施工中涉及诸多管线,比较密集,为了避免给排水管道与其他管线发生碰撞,形成良好的配合,为居民提供良好的给排水条件,设计人员可以利用BIM技术在三维信息模型中进行三维碰撞,对排水管线的设计进行优化处理,从而保证给排水管线的设计不会与其他类型管线的设计出现矛盾。此外,设计人员还可以针对给排水管线在管线落实过程中可能出现的问题进行预测并修正,引导施工人员借助BIM技术更准确地了解管材运用的知识,从而在施工时准确推断管材的性能,选择合适的管材施工。
3.2.3 在管道分区设计中的具体作用
高层建筑楼层较高,需水的面积较大,对水压的要求也较高,必须分区安装给排水管道。在对管道分区进行设计前,设计人员要借助BIM技术进行必要的模拟操作,以检测设计方案是否可行,在落实的过程中是否会遇到问题,这样在实际施工中就可以很好地避免问题的发生。在具体运用BIM技术进行给排水管道的分区模拟安装时,操作人员不仅要细致分析设计方案的可操作性,还要结合安装施工的进度及成本对该次施工进行全面的分析,避免出现不必要的问题,保证施工的顺利进行,提升施工质量。
3.2.4 在建筑给排水消火栓设计中的具体作用
给排水消火栓是高层建筑给排水设计的重要组成部分。在对其进行设计时,必须以楼层平面图及建筑中不同的管道形状为参考依据,借助BIM技术监控管理的功能,在数据库模型中合理选择各种消火栓设备及其他相关器具,以保证该高层建筑消防工程设计数据的真实性和准确性。例如,在进行消火栓设计时,设计人员要根据建筑工程消防设施设置的规范,严格按照设计步骤进行,保证消火栓设计的合理性。此外,在设计的过程中,设计人员还要根据工程设计方案中不同的管线分布合理设计消防给水管道安装路线。
结语
综上所述,应用BIM技术进行建筑给排水工程设计,其优势在于可以实现仿真设计,每个设计细节都是可视化的而且立体呈现,对于设计的不合理之处能够及时调整,不需要重复劳动,由于提高了设计效率,保证了质量,设计的工作量和设计强度都相应地减少,设计方案更加科学合理,满足施工需求。
参考文献:
[1]马亮.BIM技术在某高层建筑给排水设计中的应用[J].住宅与房地产,2020(24):86.
[2]陈海琪.BIM技术在建筑给排水设计中的应用——以港珠澳大桥东人工岛主体建筑为例[J].中国港湾建设,2018,38(08):44-48.
[3]劉佳.BIM技术在建筑给排水设计中的应用[J].江西建材,2018(10):76-77.
[4]林兆墩.广州某大型综合体建筑给排水设计BIM技术应用与探讨[J].建材与装饰,2016(41):59-60.
[5]顾海玲,归谈纯.BIM技术在上海中心大厦建筑给排水设计中的应用[J].给水排水,2012,48(11):92-97.