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BIM 在给水排水工程设计中的应用分析

时间:2024-07-06

章见彬

(石河子大学,新疆 石河子 832003)

随着我国经济社会的进步,人们物质文化水平和精神文化水平不断提升。为满足人们生产生活需要,促进建筑工程行业规模扩大,各类建筑工程项目不断增多。建筑行业内的给水排水工程是针对人们日益增长的资源能源需求,为贯彻落实社会可持续发展理念,促进水资源合理利用而开展的工程项目。而当前工程中的应用技术已落后于时代发展,无法满足施工要求,BIM 等新技术的革新发展为建筑行业给水排水工程提供了先进技术力量支撑。

从具体应用情况来看,BIM 技术在建筑给水排水工程中的应用解决了工程设计中的很多难题,有效提升了给水排水工程施工质量和设计效果。然而,在BIM 的具体应用过程中,仍然会发现其在建筑给水排水工程设计环节存在一些问题,导致相关工程设计不尽如人意,需要针对BIM 技术的具体应用方式进行改善,促进给水排水工程项目建设不断完善,改善工程项目的施工效果和使用效果。

1 BIM 技术内涵和特点概述

1.1 BIM 技术内涵

建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM) 技术被广泛应用于建筑工程项目,能够针对具体工程构建工程数据模型,其设计方式和具体表现方式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,通过收集各工程数据并整合,构建出建筑给水排水工程建设具体工序、环节及流程,并模拟建成后的效果。可以看出,BIM 技术在给水排水工程设计建模中起到了重要作用,通过BIM 技术整合建筑给水排水工程设计的各项数据并建立参数化设计模式,能够保证管道综合设计和协同设计的有效性,为建筑给水排水设计提供了适当的平台,营造了良好的管理环境。在给水排水工程具体设计环节的相关工作中,有效应用BIM 技术既可提高建筑工程设计质量,也可有效控制工程设计中存在的安全风险[1]。

1.2 BIM 技术特点及其优势

具有可视化特点,能够增强工程设计立体性。BIM 技术所具备的可视化特点决定了该项技术在具体应用过程中能够通过三维视图来对工程模型进行更好地观察与研究,引导设计人员从不同的角度观察建筑,并对相关参数等产生深刻认知。通过对比可以看出,传统模式下的建筑给水排水工程在设计环节中多以建筑图纸设计为准,这种设计方式多建立在二维平面,比较抽象,且无法直观地表达出设计人员的具体意图;二维平面图纸在具体表现方式上也无法全面地展现出各种工程信息数据,给后续施工人员在具体操作指引等方面带来不便,导致在具体施工过程中出现很多问题,从而直接影响给水排水工程的施工周期和施工效果,还有可能导致工程造价成本增加等。而BIM 技术支持下的给水排水工程设计突破了二维平面视角的限制,相关的工程建模在设计过程中可以通过三维视图展现出具体效果。施工管理相关人员通过三维视图能够更好地了解具体工程设计内容及相关信息,精准地掌握施工过程中需要关注的重点,有利于建筑给水排水工程在施工环节的改善与优化。

能够增强工程建设中管道设计的综合性。根据建筑前期设计环节和具体施工环节内容可以看出,各类建筑工程都具有形体庞大且系统复杂的特点,设计人员工作难度较大。对于给水排水工程中的管道设计环节来说,BIM 技术的应用能够提升设计人员图纸绘制的科学性和高效性。设计人员利用BIM技术来分析建筑工程项目的空间结构,能够更加直观地了解工程具体空间信息,并针对给水排水工程中的管道设计和分布等进行更为科学合理的布置。在传统的二维设计工作中,管道综合设计和分布只能通过简单的二维图纸叠加来实现,给后续的施工人员观看和了解施工图纸带来了较大不便,设计人员无法直观看到管道交叉情况,难以深入了解管道的具体空间分布情况,很容易造成安全隐患[2]。而应用BIM 技术就可以解决这些问题,其能够准确定位管道高度,全面检查管线碰撞情况,从而大大降低设计失误几率,增强给水排水工程设计的科学性与合理性。

能够促进给水排水工程设计中各部门和人员作业的协同化。结合给水排水工程具体工作环节和内容来看,协同化作业具有整体性,其涉及的部门和人员较多,且各环节之间联系较为紧密。协同化作业的具体工作内容包括工程设计环节的各种工序分析和建模试验检测、工程成本预算等;施工过程中的进度管理和跟踪、现场施工管理监督;建筑项目完成后的投入使用和运营管理、维护保养管理等。BIM 技术在给水排水工程设计中的应用,能够有效促进各种工程数据和项目设计图纸在涉及到的工作单位和部门之间的信息共享,促进各类数据信息的整合,为建筑工程项目的每个过程提供精准化服务。相比之下,传统设计模式因受到技术水平的局限性以及软件系统功能的单一性限制,很难实现各部门工作人员的协同作业,导致在具体的给水排水工程设计过程中各部门的沟通和交流效率低下,这也直接影响到各部门之间的协作能力,相应的工程设计环节工作效率无法得到提升。而在当前,信息化时代背景下,BIM 技术依托信息技术在工程设计环节搭建信息共享平台,通过建立信息模型,可促进各部门设计人员同时完善模型设计,针对模型中的各种设备等赋予参数设计并完成共享,保证各设计人员在第一时间了解其他专业设备参数、设计进度等。

2 建筑给水排水设计中BIM 技术存在的问题

1) 给水排水工程涉及的工程信息量大,纠正难度较大。相关设计人员在使用BIM 技术进行工程建模的过程中,会对整个建筑的空间结构及设备设施等赋予参数信息。然而,具体施工图设计阶段的工作内容较为繁冗,虽然该阶段工作类别较小,但是工程数据庞大,且工程数据分类体系不完善,使得各类参数混杂,修改起来也较为麻烦,因此需要设计人员重点关注并改善。

2) 与给水排水工程相关的数据计算功能亟待完善。针对BIM 具体应用效果来看,BIM 虽然在绘图和工程建模方面得以突破,但是在计算过程中错误百出,这是BIM 软件未开发自动计算功能所导致,从而直接影响到工程设计效率和准确度,进而影响了整个工程设计效果。

3) 协同设计过于复杂,BIM 系统难以实现。BIM 协同设计主要包括实际使用过程中的工作集成与链接[3]。然而,BIM 协同设计作业在现阶段应用过程中仍然存在一些问题,这主要是BIM 软件功能不完善导致。针对BIM 软件的具体应用效果来看,可以发现BIM 软件中的族库并不完善,需要设计人员自己来完成族库的建立,导致其工作效率降低。

3 给水排水工程中BIM 技术有效应用策略分析

3.1 提高相关工作人员BIM 技术应用能力

为更加有效地协助设计人员完成工程设计,促进给水排水工程项目得以高效开展,并获得良好使用效果,相关人员开发了各种BIM 辅助设计软件。这些软件在使用过程中能够与数据库进行对接,有效利用各项工程数据建立相关工程模型。相关辅助设计软件能够以信息的方式展现设计图纸的具体内容,也可实现对工程图纸参数的修改。设计人员在给水排水工程设计过程中,在需要根据工程量变化进行参数修改时,可以针对图纸对应位置进行参数调整,BIM 软件会根据参数调整来完成模型的实时修正,以保证设计质量。软件参数一方面能够表达模型和工作数据参数,另一方面也可实现BIM 技术与计算机技术的高度结合。因此,工程设计人员要提高自身BIM 技术应用能力,在熟练掌握BIM 技术方法的基础上将其应用到工程实践中。

3.2 仿真安装设计

仿真安装设计的核心目的是指导施工,使施工过程更为科学、高效。给水排水工程需要架设各种管道,施工量较大且工作繁杂。依托BIM 技术实现三维设计,可以有效实施模拟安装,施工单位可根据三维设计图来完善施工工序,提高施工效率。尤其是在安装过程中,需要施工管理人员注重安装设计验证和评估的可靠性及科学性,保证安装整体流程的高效性,减少设计变更。

3.3 重视空间分布管理并加强工程质量安全管理

给水排水工程对空间分布和管理的要求较为严格,设施的具体布置是否合理也彰显了工程设计的科学性。针对空间管理,需要将所涉及到的设备(电气、管道、通风等) 进行合理的设置。例如,吊顶设置会受到空间限制,如果不对空间管理予以充分考虑,那么在施工中便极易产生交叉和碰撞现象,形成安全隐患。可以运用BIM 技术加强建筑内部的空间管理,促进空间结构优化,消除碰撞现象的出现,规避安全风险[4]。

3.4 有效利用BIM 的可视化功能

为了满足人们生产生活日益提升的需求,给水排水工程所涉及到的管道建设也日益增多,且出现了交叉现象,工程日益复杂,而管道建设的准确性又直接影响给水排水工程的使用效果。为了保证工程建设的科学性,在设计和建设过程中,运用BIM技术可以实现其空间结构的可视化,保证排水管道的科学、合理规划布置。另外,设计人员和建筑安装人员能够通过三维可视化模型更清楚地了解整个建筑给水排水管道工程。

3.5 完成模拟安装和布置

设计人员在运用BIM 技术开展工程设计的过程中,针对图纸设计环节,BIM 技术的应用有效打破了线条界限。关于建筑内部给水排水工程建设,最重要的部分在于浴室设备的安装与布置。浴室设备连接元件基本以地板、墙壁为主。通过运用BIM 技术,设计人员能够在三维立体空间中完成浴室设备的布置并优化,使整个建筑工程建设更具科学性与合理性。

4 结束语

BIM 技术在给水排水工程设计中的应用从本质上看是我国科学技术水平不断提升的重要表现。BIM 技术的兴起以及相关软件的开发与完善,对于提高给水排水工程建设效率,合理控制工程造价,提高施工管理水平,提升施工质量等发挥了重要作用。我国经济发展进入了新时代,相关专业人员也要与时俱进,不断学习新知识、新理论、新方法,深入挖掘BIM 在工程设计中应用的潜力,促进企业创新发展。虽然BIM 在当前的应用过程中还存在一些问题,但随着技术的不断革新和发展,其应用也将不断成熟和完善。大力推广BIM 技术,将有助于提高建筑企业的技术水平和管理水平,提高其工程质量和效率,从而增强企业的竞争力。

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