建筑設(shè)備論文

1、BIM在建筑給水排水中的研究與應(yīng)用【摘要】：建筑信息模型（BIM）既是一種復(fù)雜的多維數(shù)據(jù)信息模型，又是集成現(xiàn)有多種技術(shù)的綜合體。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，擁有廣泛性和無(wú)與倫比先進(jìn)性的技術(shù)，建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，而建筑信息模型技術(shù)（BIM）可以有效提高建筑業(yè)生產(chǎn)效率。即使BIM技術(shù)軟件在中國(guó)還不太成熟，但是BIM理念是正確的，技術(shù)也在實(shí)際運(yùn)用中得到了認(rèn)可。本文通過(guò)分析當(dāng)前給排水工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)，結(jié)合給排水工程設(shè)計(jì)中需要的BIM技術(shù)對(duì)以BIM為技術(shù)基礎(chǔ)的設(shè)備設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行了研究，指出BIM現(xiàn)階段存在的問(wèn)題，以及為BIM應(yīng)用于建筑給水排水系統(tǒng)提供豐富的理論和應(yīng)用依據(jù)。【關(guān)鍵詞】：BIM 給排水工程 應(yīng)用 研

2、究 效率1 引言建筑的給水排水工程設(shè)計(jì)是建筑工程設(shè)計(jì)中的重要組成部分，在完整的建筑信息模型中（BIM）中，給排水管道與設(shè)備也是比不可少的。目前城市給水系統(tǒng)的源頭主要為自來(lái)水廠，城市排水系統(tǒng)的最后匯集的地方主要是污水處理廠，隨著城鎮(zhèn)化腳步的加快，城市生活用水量越來(lái)越大，導(dǎo)致需要建立或者擴(kuò)建更多的自來(lái)水廠和污水處理廠。傳統(tǒng)的修建模式效率不高，重要原因就是在設(shè)計(jì)方面花費(fèi)時(shí)間太多，因?yàn)閭鹘y(tǒng)給排水設(shè)計(jì)主要基于CAD平臺(tái)，一旦遇到項(xiàng)目復(fù)雜，工期緊的情況，在信息傳遞過(guò)程中不僅花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，而且極容易造成差錯(cuò)，而在BIM模式下，所有的信息都在模型中，可以專業(yè)直接讀取，節(jié)約了大量的時(shí)間，得到了更加準(zhǔn)確的信息。正是

3、由于這種背景，本文將著重介紹BIM在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。2 對(duì)BIM理念的認(rèn)識(shí)BIM 是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。這個(gè)模型在建筑生命周期內(nèi)，是整個(gè)團(tuán)隊(duì)共同工作的對(duì)象，可供不同參與方從不同角度反復(fù)利用，提升各參與方在各個(gè)階段的工作效率和數(shù)據(jù)統(tǒng)一性。BIM三大特征：三維化、參數(shù)化、智能化。其中三維化是是形式，參數(shù)化是關(guān)鍵技術(shù)，智能化是結(jié)果。在BIM理念中，三維化是基礎(chǔ)，開(kāi)始接觸BIM時(shí)把三維化作為結(jié)果，把BIM模型只使用在效果圖和動(dòng)畫(huà)中，感覺(jué)到開(kāi)展BIM研究沒(méi)有意義，實(shí)際效果還不如3DMAX，但是這只是一開(kāi)始的認(rèn)識(shí)。通過(guò)Revit系列軟件在工程中的實(shí)際

4、運(yùn)用，我們可以發(fā)現(xiàn)，BIM必須要做到“能看”、“能用”、還“能吃”?！澳芸础?，要求BIM模型能做到完成效果圖、動(dòng)畫(huà)、實(shí)時(shí)漫游。“能用”，要求BIM模型能夠完成性能分析、施工模擬、運(yùn)行控制?！澳艹浴?，要求BIM模型能夠進(jìn)各個(gè)方面的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，大大減少設(shè)計(jì)院的工作量，提高設(shè)計(jì)效率，節(jié)約人力，財(cái)力。在滿足工程設(shè)計(jì)需求時(shí)，BIM軟件必須實(shí)現(xiàn)高智能化，能夠根據(jù)不同專業(yè)提供不同功能。智能是體現(xiàn)在各個(gè)BIM專業(yè)軟件，不可能一個(gè)軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)全部功能，這需要軟件之間接口標(biāo)準(zhǔn)化，BIM模型在各個(gè)BIM專業(yè)軟件中進(jìn)行無(wú)縫轉(zhuǎn)換。3 建筑給水排水工程傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)1. 材料豐富，計(jì)算復(fù)雜建筑給水排水工程不同功能的給水排水

5、管道材料也有所不同，多而不同材質(zhì)的管道，其安裝要求也不同。2. 管道種類多、數(shù)量多，而且復(fù)雜建筑給水排水工程不同功能的給水排水管道常常有七、八種。不同種類的管道其安裝要求不同，合理地布置給水排水管道顯得格外重要。3.占建筑工程的投資少，但作用大給水排水工程一般占整個(gè)項(xiàng)目投資的10%都不到，但是給水排水的設(shè)計(jì)決定了建筑是否舒適，因此給水排水工程是建筑必不可缺的組成部分。4 BIM在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用1. 可視化設(shè)計(jì)在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式下，土建專業(yè)主要基于傳統(tǒng)CAD平臺(tái)向給排水專業(yè)提供資料，通過(guò)使用平、立、剖等三視圖的方式來(lái)表達(dá)，整合結(jié)構(gòu)梁高和位置的信息，一旦遇到項(xiàng)目復(fù)雜、工期緊的情況，在信息傳遞的

6、過(guò)程中極容易造成三維信息損失與失真，甚至造成差錯(cuò)。而B(niǎo)IM具有先天的直觀性和實(shí)時(shí)性，保證了信息傳遞過(guò)程中的完整與統(tǒng)一，BIM從全局上進(jìn)行繪制，保證了對(duì)系統(tǒng)的理解和把握，對(duì)于細(xì)微部分修改起來(lái)十分簡(jiǎn)便。2. 協(xié)同設(shè)計(jì)在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式中，CAD是個(gè)不能加載太多的附加信息的繪圖工具，因而給水排水設(shè)計(jì)在繪圖之外還需要向結(jié)構(gòu)專業(yè)要求提供荷載與向電氣專業(yè)要求提供電負(fù)荷情況。但在BIM模式下，所有信息都在模型中匯總，可以直接讀取跨專業(yè)信息，甚至當(dāng)其中一項(xiàng)信息發(fā)生改變，其他與之相關(guān)的信息就會(huì)實(shí)時(shí)更新。所有的專業(yè)都圍繞著一個(gè)統(tǒng)一的模型，不僅簡(jiǎn)化了工作模式，而且強(qiáng)化了協(xié)同的有效性和聯(lián)動(dòng)性，使給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以隨

7、時(shí)觀察到所有專業(yè)設(shè)計(jì)人員的修改，給協(xié)同設(shè)計(jì)帶來(lái)了質(zhì)的飛躍。 3. 管道綜合BIM模式的出現(xiàn)，可以直觀反映出來(lái)管道綜合后的凈空高度，滿足了建筑專業(yè)的需要。在BIM模式下，三維直觀的管道可以系統(tǒng)反映管道真實(shí)的空間狀態(tài)，工程設(shè)計(jì)師不僅可以在繪圖過(guò)程中直觀觀察到模型中的碰撞沖突，還能在繪圖后期利用軟件本身的碰撞檢測(cè)功能或其他軟件來(lái)進(jìn)行硬碰撞或軟碰撞的檢測(cè)。設(shè)計(jì)人員通過(guò)BIM 三維管道設(shè)備模型，能夠發(fā)現(xiàn)并檢測(cè)出設(shè)計(jì)沖突，及時(shí)地進(jìn)行調(diào)整和修改，滿足了建筑專業(yè)的需要。4. 安裝模擬傳統(tǒng)模式下，在一些管道和管線復(fù)雜，數(shù)量較多的區(qū)域，各種管道和管線安裝工程通常都存在施工時(shí)間和施工空間的重合，直接影響了施工效率和

8、施工質(zhì)量，而B(niǎo)IM技術(shù)可以將時(shí)間維度引入引入三維設(shè)計(jì)，制定出準(zhǔn)確的安裝進(jìn)度表，這樣就能實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目施工進(jìn)度的預(yù)先可視化，可以合理安排合理安裝進(jìn)度，并且更加準(zhǔn)確地評(píng)估和檢驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理以及各專業(yè)是否協(xié)調(diào)，可以更加簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和安裝的工作流程，縮短工期，減少設(shè)計(jì)變更。5 BIM在給水排水工程中的實(shí)際運(yùn)用某水廠建造過(guò)程BIM的運(yùn)用：完成三維剖面圖、室內(nèi)效果圖、工藝圖紙、碰撞檢查、施工模擬。在完成水廠主題結(jié)構(gòu)的修建后，進(jìn)行管道布置。1.完成水廠建模 2. revit協(xié)同工作模式3. 水廠管網(wǎng)碰撞檢查4. 水廠管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)置5. 過(guò)濾池三維平面圖6. 過(guò)濾池施工模擬圖6 BIM技術(shù)在給水排水中存在的一些問(wèn)題1.

9、 缺少符合中國(guó)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件，如市政工程常用的管道、管件類型、族庫(kù)。2. Revit在繪制管件與管件之間管道的精確長(zhǎng)度很難做到精確，現(xiàn)階段使用的Revit MEP 2014中繪制管件與管件直接相連時(shí)比較困難，管件、閥門、設(shè)備之間直接相連不太方便。3. BIM模型重復(fù)利用問(wèn)題，在項(xiàng)目中建成的單體構(gòu)筑物二次利用難度較大，不能在項(xiàng)目中設(shè)置變量，現(xiàn)有的模型復(fù)制和移動(dòng)時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)管路連接斷開(kāi)、不能隨意移動(dòng)等問(wèn)題。4. 出圖存在問(wèn)題，Revit的統(tǒng)計(jì)表只能將管道、管件、設(shè)備等按類別分別統(tǒng)計(jì)，如需合并，則要后期導(dǎo)出后手動(dòng)修改。注釋類型較少，與實(shí)際使用差距大，Revit二維功能較弱，無(wú)法滿足出圖要求。5.

10、目前BIM設(shè)計(jì)軟件還沒(méi)有形成統(tǒng)一的滿足施工要求的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。6. BIM希望其內(nèi)在的參數(shù)能夠涵蓋設(shè)計(jì)、概預(yù)算、施工、物業(yè)管理等整個(gè)環(huán)節(jié)。但過(guò)多的參數(shù)造成分級(jí)分類方式過(guò)多，修改較為復(fù)雜，并且有許多冗余信息。7 結(jié)語(yǔ)BIM(建筑信息模型)技術(shù)是信息技術(shù)革命應(yīng)用于建筑業(yè)的產(chǎn)物，盡管現(xiàn)在BIM軟件還有著諸多不完善的地方，但代表了當(dāng)今設(shè)計(jì)工作的發(fā)展方向，隨著建筑行業(yè)信息化進(jìn)程的加快，BIM設(shè)計(jì)也將不斷完善和成熟，大力推廣 BIM 技術(shù)，將有助于提高建筑企業(yè)的管理水平與技術(shù)水平，提高工程質(zhì)量和效率，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)內(nèi)的BIM技術(shù)發(fā)展與推廣在2008年是個(gè)分水嶺，因?yàn)閵W運(yùn)會(huì)等國(guó)際盛會(huì)依次召開(kāi)，市場(chǎng)需求和行業(yè)發(fā)展催生了大量公建項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)人士正在尋求可持續(xù)設(shè)計(jì)的整體設(shè)計(jì)、管理、運(yùn)營(yíng)的解決辦法，開(kāi)始