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建筑给排水工程设计中BIM的应用探索

2023-09-11宋嘉蕾

城市建设理论研究(电子版) 2023年22期
关键词:工程设计建筑工程

宋嘉蕾

南京市第二建筑设计院有限公司 江苏 南京 210000

为进一步提升建筑给排水管线设置的合理性,同时避免在工作开展的过程中出现质量以及安全问题,需要利用BIM技术将工程设计的具体情况立体化呈现出来,进而确保给排水工程设计工作顺利开展。在具体设计工作中可以采用多种多样的建筑信息模型软件处理工程中出现的各项信息,并将获得的数据信息进行整合,挑选出对给排水工程设计工作有利的信息,进而实现对设计参数的进一步优化。通过综合考量BIM技术应用中“大口径管道优先”和“压管避让无压管”的设计原则,对建筑给排水管道加以均衡优化,并通过冲击试验确保达到设计要求,从而将工程设计落实到位。

1 BIM概述

1.1 BIN技术的概念

在现阶段建筑行业发展进程中,BIM技术属于一种十分先进的建筑信息模拟技术,能够在多种信息技术的支持下将建筑工程中涉及到的信息进行搜集、整理,并在此基础上进行虚拟建模,通过构成建筑数据层次的建设项目,能够为建设控制、施工实施和工程设计提供综合性支持,不仅可以保持建设项目的原始特性,而且能够建立多维度的建设数据模型,将建设的各个环节的数据、施工和资源有机地结合起来,为建筑施工企业提出更加精准的规划选择[1]。BIM技术的应用能够大大提高给排水工程的设计效率,它能够协调排水系统的设计、开展参数化规划、建立安全模型,并在此基础上进行管线综合规划,为建筑给排水工程的品质改善带来有力的支持。除此之外,通过这一现代数字化虚拟模型技术,设计者、操作者等各个领域的人员都可以进行数据的资源利用,强化工作信息沟通与交换,达到工程建设项目全生命周期的数据传输和资源利用。BIM技术是一种以三维模型为基础的设计技术,它通过将资料集中存储,并以二维形式表达出来,通过以直观、形象的三维空间形式展示建筑设计形式,进而使各界相互之间的信息沟通和交往更加便捷。此外,BIM技术还有助于对建筑给排水工程整体设计流程的各阶段做出全面分析,以便更好地达成设计目标。通过引入BIM技术,工程各方都能够积极参与到工程项目的各个过程,进而大大提高方案的品质,当然,BIM技术的三维模型内容的完全化,不但能够进一步提升技术人员的设计水平,还能够高效地体现建筑工程的可持续性、技能环保等功能。

1.2 BIM模型设计原理

BIM设计工作需要技术人员之间的协作和配合,以实现最佳的设计效果。为了避免重复工作,必须遵守一定的设计流程,以确保设计质量和效率。在给排水设计中,需要利用设计者提出的资料建立相应工作模式,以便施工单位能够更准确地选择方案并估算预算。BIM技术在具体应用中与传统的设计工作之间存在很大不同,它不仅可以提出更准确、更合理的预算模型,而且还可以帮助建筑施工企业更好地管理和控制施工成本。除此之外,BIM技术的出现大大改善了建筑的三维立体呈现,使得建筑给排水工程设计更加精准,同时也使得部分不合理部分能够得到及时调整,从而大大降低了建筑在建设过程中出现不必要问题的可能性。

1.3 BIM的特点

1. 可视化特点

从可视化特点的表层含义上就可以明确,这一特点主要指的是BIM技术在具体应用过程中能够更加直观的看到工程设计模型。由于在建筑行业中,如果设计人员仅仅依靠数据信息是无法细致描绘出建筑的给排水工程设计的,而采用传统的图纸方式开展设计工作也无法呈现出设计工作的立体效果,如果将三维模型移交外包公司进行制作的话,仅仅能够获得整体的效果图,也无法将构件设计细节充分体现出来。将BIM技术应用在建筑给排水工程设计中,不仅可以建立三维建筑模型,促使建筑施工企业直观的看到建筑最终效果,还能够确保设计人员能够在工作需要时及时调取模型中的数据信息,进而为设计工作质量提升提供有力条件。

2. 协调性特点

协调性特点作为BIM技术在建筑给排水工程设计中的最突出的特点,要求工作涉及的各个单位进行协调合作。但是采用图纸方式开展设计工作不仅会降低单位之间的互动有效性,还会在一定程度上增加工作沟通成本,而采用BIM技术则可以确保设计工作有序进行的同时,增强各个单位之间的连通性。例如,在开展暖通设计工作的时候,其实际设计情况通常会与图纸设计存在较大差别,在这时利用BIM建筑信息模型能够帮助建筑设计人员和施工人员在施工前进行专业协调,并生成相关数据。此外,它还能够模拟真实世界中的各种情况,包括节能仿真和4D仿真,可以为设计工作全面开展提供帮助。

3. 优化性特点

实际上,建筑给排水工程从设计阶段到施工阶段,再到落实阶段都是一个不断优化的过程,而为进一步提升优化过程的整体性效果,采用BIM可以逐步提升工作的优化程度,具体体现在两个方面。首先,BIM可以对工程设计方案进行优化,通过将建筑设计与投资回报结合在一起进行综合考量,能够为业主提供科学性的选择方向,确保在满足业主需求的基础上,提升工程整体效益。其次,BIM可以对特殊项目进行优化设计。例如,在屋顶、幕墙等大空间区域进行异形设计的时候,由于这种工作量相对较大的设计工作往往容易出现问题,利用BIM技术能够为设计工作提供指导,在确保设计合理性的基础上,进一步提升大空间的利用效率。

2 BIM技术在建筑给排水工程设计中的应用优势

BIM技术在建筑给排水工程设计中发挥着重要作用,它能够为设计和控制工作完善提供帮助,同时也能避免出现重大误差问题。在我国建筑给排水工程设计中,BIM技术能够发挥出显著的作用,特别是在当前复杂的发展趋势下,它的应用十分关键。因此,关注并充分利用BIM技术十分有必要。

2.1 提升建筑给排水工程设计方案直观性

BIM技术的应用能够大大提高建筑给排水工程设计方案的直观性,它能够运用三维立体模式来展示设计方案,这种方式比传统的二维图纸更为直观清晰,能够帮助设计人员更准确地理解和认识整体方案,从而更有效地实施优化管理,避免出现因了解不精确或认知不充分等情况而引发严重偏差问题。与此同时,随着建筑给排水工程设计方案直观性不断提高,设计效率也能够得到显著改善,从而保证设计过程更为有效精确,减少设计人员的工作负担。

2.2 提升建筑给排水工程设计协同优化效果

BIM技术在建筑给排水工程设计中的运用能够极大地提升协同优化效果,为各专业设计人员提供一个更加优质的沟通平台,从而使得建筑给排水设计方案更加完善、更具可行性[2]。由于建筑给排水系统与其他系统、建筑主体结构之间存在着密切的联系,所以设计人员需要协同合作,以避免可能出现的矛盾冲突,减少后续建筑给排水工程设计变更的可能性,真正做到优化设计方案。

2.3 提升建筑给排水工程设计功能性

BIM技术在建筑给排水工程设计中的运用能够发挥出更强大的功能,特别是在收集和处理设计相关数据信息资料方面,能够有效提高效率,避免因数据处理不当而出现问题。随着BIM科学技术的发展,在当前建筑给排水工程设计中,限额设计方式的应用变得日益普遍,它能够自动计算出相应的费用情况,并且能够及时发现超出上限的情况,从而实现优化控制,有效地保障了设计方案的经济可行性。

3 BIM技术在建筑给排水工程设计中的应用

3.1 可视化设计应用

在过去的建筑排水工程设计工作中,CAD平台是常用的技术手段,但是这个技术需要设计人员搜集和整合建筑的立体图、水平图或者断面图等资料,并以此来确保还原建筑物图像的原状,同时还需要经过完整体系的研究和开发,以确保组合机构与梁截面位置的方位等资料准确无误。然而,由于排水工程结构复杂,施工周期较短,如果仍然采用传统的CAD平台开展设计工作,将无法保证数据资料的真实性和可靠性。BIM技术可以有效地避免信息失真的情况,从而为给排水工程施工提供更加直观的信息展示,并且可以根据不同地区的情况和建筑结构,采用土建结构的设计方式规范规划给排水系统,而且可以通过CAD平台对这些局部资料加以调配和更新,从而更好地适应施工要求,减小施工中可能产生的不良影响。当然,采用BIM技术也可以有效地改善传统的规划模式,它可以有效地避免不同系统相互之间的割裂情况出现,即使只有细微的改动,设计图纸也可以得到有效的更新和完善,从而大大提高设计工作效率。

3.2 模拟化安装设计应用

BIM技术在建筑给排水工程设计中的应用,具有模拟安装设计的优势。在给排水工程施工中,管道排布是一项繁杂且重大的任务,尤其是吊顶区域,如果不能精确处理,将会导致资源浪费并延长设计时间。将BIM技术全面应用在建筑给排水工程设计工作中可以更好地解决这些问题,从而大大提高工程建设速度和工程质量。通过将三维技术作为工作开展基础,结合实际施工情况模拟施工环境,并在此基础上对施工的具体情况进行仿真呈现,从而获取更加优质的设计效果。与此同时,利用BIM技术能够高效简化布置和规划项目的流程,科学合理地实施布置,大大提高实施的有效性,减少设计变更。

3.3 仿真化设计应用

通过建筑工程仿真系统开展设计工作,能够有效地指导施工,特别是在给排水工程施工中,由于建筑物空间设计狭隘、管线繁杂且种类繁多,会对建筑施工品质形成一定影响,所以,通过运用BIM技术建立三维空间模式,对设计工作落实进行合理规划,以此来保证管线建设的安全和稳定性,以便加速进展,减少建设资金投入,进而大大提高建设效益。在给排水工程设计中,应当确定施工预算要求,同时根据所需的基础资料,拟定出适当的建筑材料目录,制订出配置计划,以确保工程质量。并且在建筑设计过程中,也应当充分考虑和合理规避各类安全风险,特别是在管线穿叉处,应采取科学合理并具有一定可行性的设计方案,以免因为工期进度问题而无法令这些问题得到及时解决。通过采用BIM技术实施仿真化工程设计工作能够模拟施工过程,及时发现和纠正不合理的地方,进而有效地检验建筑工程的科学化和合理性,避免施工中出现无谓的损失[3]。

3.4 参数化设计应用

BIM信息系统需要分析和处理各种数据模型,这些建模可能是各种数据表、二维视图模型或三维空间视图模型等。如果实际情况发生了变化,这些数据信息也会发生相应的变化,这样的情况会对建筑的平面设计产生重大影响。因此,设计人员需要对这些数据信息加以详细分析和整理,以便更好地应对变化。当相关人员使用BIM信息系统实施参数化设计时,可以在很大程度上提升设计工作效率,因为它能够将相关信息迅速输入计算机系统并加以详尽解析,从而有效地调整参数,使得给排水工程的建筑设计更为精准、高效。通过参数化设计将数据转换为模式,使得数据分析更为直接,从而为建筑给排水工程的设计工作开展提供有专业技术支持,进一步提升建筑给排水工程设计的有效性。

3.5 给排水管道设计应用

BIM技术在建筑给排水工程设计中的应用十分普遍,它能够帮助设计人员更加精确地观测管线净空标高,并且能够透过对管道综合设计的细节处理来提高设计质量。此外,BIM技术还能够结合设计人员的监测情况以及信息数据收集情况,构造出三维模型,从而更好地反映管线实际状况,并且在此基础上帮助管道设计人员及时发现管线中存在的碰撞现象,高效率、高质量的完成建筑给排水工程设计工作。在建筑项目的实际工作开展中采用BIM技术,可以利用三维建模技术对给排水工程的具体施工流程进行模拟,从而预测出未来可能会发生的各种问题,不但能大大简化工序,而且还有助于大大提高建筑施工效能、节约造价、增强给排水管道实用性与经济性。与此同时,利用BIM技术中的仿真软件可以模拟和分析给排水管道未来可能会发生的各类事故状况,从而发现设计方案中存在的缺陷,并采取有针对性的措施来改善管道结构参数,减少碰撞事故对管线的不利影响。除此之外,利用BIM技术的三维空间模型,能够有效地检验出管道撞击的类型,从物理含义上的硬撞击到空间、施工、检查的软撞击,从而有效提高管道的质量。这种技术的应用更好地改善了给排水的设计,也在很大程度行提升了给排水管路的寿命和可靠性。

3.6 工程量自动统计应用

想要逐步提升建筑给排水工程设计工作质量,需要提高对工程量统计工作的重视程度,通过关注工程量统计工作,更加合理的控制工程成本,从而为建筑工程的整体效益获取提供保障。BIM技术可以利用多种软件对工程的整个周期进行4D模拟,因此利用BIM技术可以将工程的设计、施工、竣工等阶段的具体内容呈现出来,不仅可以为设计人员提供便利,还能够为造价人员提供清晰准确数据支持,这对实现设计工作科学合理性以及落实工程造价控制精准性都发挥着重要作用。除此之外,当BIM技术融入到建筑给排水工程设计中后,工程中各个环节的设计工作效率都能够得到显著提升,设计人员也可以利用工程量统计来规划设计工作进度,从而更好地避免了各种各样的工期问题,并且在BIM技术的作用下,工作流程得到简化,不但减低了设计人员的工作难度,也在很大程度上减低了施工人员的施工难度,既减少了工程安全隐患的出现,也在多方面提升了建筑给排水工程设计工作开展的综合效益。由此可见,将BIM技术应用在建筑给排水工程设计中,并发挥工程量自动统计优势明确工作量,对优化设计工作具有重要意义。

4 结束语

以上,在建筑工程中,给排水设计工作是必不可少的。设计工作的整体质量将直接影响到建筑工程的总体品质,并且也会对未来的使用安全性产生重大影响。所以,为进一步提高建筑给排水工程设计品质,合理应用BIM技术十分有必要。BIM技术有着显著的应用优势,可以实现可视化、模拟化和协调化,在供电和建筑排水系统的设计中发挥着重要作用。为此,应该加大对BIM技术的研究,完善相关应用软件,不断改进其在建筑给排水工程设计中的应用,从而为提升设计效率和质量提供切实保障。

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