BIM如何助力给排水工程设计

萧闫子 · 发表于 2014-7-31 09:21:22

         建筑的给水排水工程设计是建筑工程设计中的重要组成部分，在完整的建筑信息模型BIM中，也是必不可少的环节。目前对水厂与污水厂扩建或改造工程越来越多，考虑到节能减排和环境污染等因素，在扩建或改造工程设计中，水厂与污水厂深度处理工程必须得重视，而这正是BIM大展身手的时候。
　　BIM是指在建筑工程项目中利用三维数字技术，集成各种相关信息的工程数据模型。现在，大家普遍认为BIM具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等特点。
　　而给排水工程设计也有自身特点。首先是材料丰富、计算复杂。建筑给水排水工程不同的功能，其管道材料也有所不同，其安装要求也不同。其次，管道种类多、数量多，而且复杂。建筑给水排水工程不同功能的管道常常多达七、八种之多，其安装要求不同，因此合理地布置给水排水管道显得格外重要。第三，占建筑工程的投资少，但作用大。给水排水工程一般占整个项目投资的10%不到，但是给水排水的设计决定了建筑是否安全和舒适，因此给水排水工程是建筑必不可缺的组成部分。
         BIM和给排水工程设计能擦出火花吗？
　　目前来看，BIM在给排水工程设计中至少凸显出五方面价值：
　　一是在协同设计方面。在传统设计模式中，CAD只不过是个不能加载太多的附加信息的绘图工具，因而给排水设计在绘图之外还需要向结构专业提荷载与向电气专业提用电负荷。但在BIM模式下，所有信息都在模型中汇总，可以直接读取跨专业信息，甚至水专业的水泵电量修改后，电气专业负荷计算可以实时随时更新。所有的专业都围绕着一个统一的模型，不仅简化了工作模式，而且强化了协同的有效性和联动性，使排水系统设计人员可以随时观察到所有专业设计人员的修改，给协同设计带来了质的飞跃。
　　二是在材料表统计方面。给排水设计人员过去在编制材料表时，大多依靠CAD文件进行测量和统计，这种方式费时费力而且极易出错。而BIM本身就是一个信息库，可以提供实时可靠的材料表清单，通过这些清单可以用于前期方案比选、成本估算与工程预决算。
　　三是在管道综合方面。BIM模式的出现，使得繁琐的拍图过程简单化，可以直观反映出来管道综合后的净空高度，满足了建筑专业的需要。在BIM模式下，三维直观的管道可以系统反映管道真实的空间状态，工程设计师不仅可以在绘图过程中直观观察到模型中的碰撞冲突，还能在绘图后期利用软件本身的碰撞检测功能或其他软件来进行硬碰撞或软碰撞的检测。设计人员通过BIM三维管道设备模型，能够发现并检测出设计冲突，及时地进行调整和修改，满足了建筑专业的需要。
　　四是在安装模拟方面。BIM模式的出现，使得指导施工和施工过程中一些管线较多，复杂的的吊顶区域更为方便。在传统设计模式中，各分包常常是互不相让或互相挤占空间，这不仅仅造成了不必要的浪费，还耽误了工期。然而将时间维度引入三维设计，制定出准确的四维安装进度表，就能够实现对施工项目的预先可视化，可以合理安排安装进度，并且更加全面地评估与验证设计是否合理以及各专业是否协调，可以更加简化设计和安装的工作流程，减少浪费及提高效率，有效的减少设计变更。
　　五是在可视化设计方面。在传统设计模式下，土建专业主要基于传统CAD平台向给排水专业提资时，通过使用平、立、剖等三视图的方式来表达和展现，整合结构梁高和位置的信息，一旦遇到项目复杂、工期紧的情况，在信息传递的过程中极容易造成三维信息割裂与失真，甚至造成差错。而BIM的具有先天的直观性和实时性，保证了信息传递过程中的完整与统一，BIM从全局上进行绘制，保证了对系统的理解及把控，对于细微部分修改起来极其简便。
         当然，目前BIM在给排水设计方面的应用还存在一些问题，如缺少符合中国建筑设计标准的构件，族库不够完善；生成二维图纸功能较弱，需二次深化；过多的参数造成分级分类方式过多，修改较为复杂，并且有许多冗余信息等等。尽管现在BIM软件还有着诸多不完善的地方，但代表了当今设计工作的发展方向。随着建筑行业信息化进程的加快，BIM设计必将有力推动给排水工程设计的发展。