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BIM在建筑给水排水工程设计中的应用全过程解析

2017-11-3 10:10| 发布者: EaBIM门户编辑| 查看: 158| 评论: 0|来自: 筑龙网

摘要: 在给排水工程设计中,BIM技术能清晰地表现各种管道系统布置方式,为日后运营维护提供信息支持。本文以某医院项目为基础,使用revit软件进行设计,详细介绍了BIM技术在建筑给水排水设计中相比于传统二维制图软件所表 ...

在给排水工程设计中,BIM 技术能清晰地表现各种管道系统布置方式,为日后运营维护提供信息支持。本文以某医院项目为基础,使用revit软件进行设计,详细介绍了BIM 技术在建筑给水排水设计中相比于传统二维制图软件所表现的优点。

BIM 协同化工作的优势

协同化工作,包括设计时的能量分析、碰撞检查、成本计算;施工时的进度跟踪、现场安全;使用时的运营管理、维修管理;以及建筑使用后的翻新、改造、拆除等等。如此,BIM 能够有效地综合所有建设项目所涉及到的部门,为建设项目的每个过程提供精准化服务。

传统设计过程当中,因软件及技术的局限性,各部门设计人员难以实现协同化工作,必然引发沟通不足与非必要性修改等问题,由此极大地影响了设计团队的工作效率。

而在 BIM 技术协同工作中存在一个共享平台,即信息模型。各个专业设计人员可同时对此信息模型进行设计,将各自所需要的设备构件、管道信息设置于模型中并赋予参数,各专业的设计人员即可在第一时间了解其他专业的设备参数、设计进度、交叉碰撞情况。

BIM 三维可视化的应用

BIM 的三维视图和可视化是不能分割的,三维视图的出现就是为了通过视觉效果,从不同的角度认识、了解建筑。

BIM的三维视图中,软件不再是一种画图的工具,更是一种设计的手段,基于BIM的三维可视化特点,设计人员的设计构思能够得到实时性呈现,不再局限于通过平面图、立面图、剖面图的想象。

BIM 的三维视图不仅能够实时呈现设计构思,同时还允许设计人员任意角度观察、绘制及修改模型,使整个设计过程变得鲜活流畅。



1 是 BIM 技术设计的肿瘤中心的外部效果图


漫游功能,能够模拟设计人员亲临建筑内部,通过内部的视觉效果了解拟建建筑物的功能性、合理性、安全性及舒适度等问题。通过漫游功能模拟的内部走廊中管道布置状况、管道高度、消火栓位置、墙体、门窗材质、颜色等,整个拟建建筑的内部设计都尽收眼底。

在运用 BIM 技术进行设计时,所有的设备构件都与实际的尺寸一致,在设计时,就能够合理的布置设备、确定管道走向、管径大小、管道材质及管道连接方式等。

以排水管道为例,图2为医院诊室内洗手盆排水管道的局部剖面图,与洗手盆连接的排水立管管径为 d75,排水横干管管径为 d100,排水坡度为 1.2%,排水横干管在梁下敷设,所有设计效果均能准确呈现。



2 BIM 技术设计的排水管道剖面图


在普通的CAD绘图中,当任意管道或设备要修改时,相对应的其他图纸均需要自行修改,系统图更需要设计人员通过空间想象来绘制。

而在运用 BIM 进行给水排水设计时,设计人员可利用多窗口、多角度、多剖面进行同时观察、同时设计;并且在任一窗口进行的设计修改,结果会实时反馈到其他窗口,这对于空间管线布置及设备连接有很大帮助,也避免了人为疏忽造成的错误或遗漏。

同时 BIM 能够自动生成系统图(即三维视图),保证了系统图与平面图的完全一致,不仅减少了繁琐的工作量,更减少了错误的出现。如图所示,利用 BIM 的可视化功能对平面、剖面、三维视图同时设计的卫生间给水管道图(图 3)及病房放大图(图 4)。



3 BIM 技术绘制卫生间给水排水放大图



4 BIM 技术绘制的三维病房放大图


BIM管道综合的应用

在建筑设计中,尤其是遇到体量庞大复杂的工程时,各个专业的设计难度也将成倍增加。在二维的设计工作中,管道综合通常是通过简单的图纸叠加来实现,难于全面分析管道的交叉情况,无法直观的看出管道的纵向布置。因此管线之间或管线与结构构件之间常常发生碰撞,造成返工或浪费,给施工带来麻烦,影响室内净高,甚至引发安全隐患。

BIM 技术就可以解决这些问题,全专业的真实尺寸建模技术能够准确定位管道高度,全面检查管线碰撞,通过平面图、剖面图、轴测图、3D模型以及动画漫游,将所有拟建构思完整呈现。

5为管道经碰撞检查前后对比图,图6为局部管道三维图。从图中我们能够看出,虽然整个工程的管道量非常大,但是通过不同的颜色区分出了不同专业和系统的管道,管道在建筑中的排列是井然有序的,为日后的施工和运营管理提供了更便利的条件。



5 经碰撞检查前后局部管道综合对比图



6 设备层局部管道综合图

现阶段BIM的优缺点

BIM 的诞生,将设计、施工、运营紧密联系在一起,极大地提高了人员的工作效率,节省工程建设成本,主要有如下优点:

1. 参数驱动的建筑三维设计,给施工图修改带来的“一处修改、处处更新”的便利,极大地缩减了改图工作量及出错几率。

2. 三维协同设计为全专业实时配合带来的工作效率提高。

3. 可视化使各设计部门的沟通变得方便直接。

4. 碰撞检查技术能够排查设计盲点降低图纸出错率。

5. 施工难点部分可以进行预览,有利于提高施工效率,缩短工期,降低施工成本。

6. 便于制作详细工程量清单,提高工程概预算编制效率。

BIM 技术有很多优点,但是对于现阶段,仍存在不足之处:

1. 出图率低,现阶段 BIM 在给水排水专业中的出图率仅有 30%左右,并且是二维图纸出图,而二维图纸无法明确表达设计意图,并指导施工。

2. 目前针对 BIM 技术没有统一的国家标准。

3. 为了将 BIM 技术运用到整个建筑生命周期,就需要设计单位、施工单位、运营单位同时掌握BIM 技术并学会使用,对相关人员的技术水平要求高。

随着科技技术的不断发展,国家政策的大力支持,BIM 技术将逐步发展成为建筑工程设计的主要手段,有助于提高效率、节约成本、提高施工质量、完善运营管理等。我们应与时俱进,积极学习 BIM 技术,深入挖掘BIM在工程设计中的潜力,促进企业创新发展。


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