BIM在建筑给排水工程设计中的应用论文_绳小蛟

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摘要:随着建筑行业的不断发展,BIM技术已经能够在很大程度上满足项目管理、设计管理、施工管理以及运维管理上的应用需求,为实现BIM模型成本应用、质监应用、计划应用以及运维管理应用的标准化流程,国家也制定了相关标准。基于此,本文主要对BIM在建筑给排水工程设计中的应用进行分析探讨。

关键词:BIM;建筑给排水;工程设计;应用

1、前言

BIM技术在建筑给排水领域中的广泛应用对该领域来说是一个巨大的进步,尽管当下对该技术的应用还有不成熟的地方,还存在需要完善的地方,但作为信息技术革命的产物,它对建筑业的发展来说是很有现实意义的,因此该项技术是值得大力推广的。

2、BIM在建筑给排水工程设计中的应用

2.1协同设计

在建筑给排水工程的设计中,运用CAD进行绘图,不能够把复杂的设计内容进行全部加载,而且设计所用的CAD所采用的方式是相互引用来完成的,而对于设计图纸法人修改,不能够及时的反映出来。这样如果比较大的模块被引用,而其中的细微的信息被反映出来,这样就会阻碍了信息的传递。使用CAD绘图技术在给排水设计完成后,才能够对电气专业提用电的负荷。而采用BIM技术可以建立建筑信息模型,模型中汇集建筑给排水工程施工所需的全部信息。可以取读水泵的尺寸、水泵的用电量等信息,而且需要读取跨专业的信息时,可以直接取读。在水泵进行修改电量的时候,可以对负荷的计算进行同步的更新。采用BIM模型,全部的专业必须找模型中检查操作,这样可以简化工作的流程,提高建筑给排水设计工程的联动性。在使用BIM技术时,设计的工作是在BIM模型中进行的,参与设计的任意方修改了设计,其他人员可以及时的看到,可以进行研究讨论,这样就提高协同设计的效率。

2.2参数化的设计Revit

模型中全部的二维视图、三维试图、明细表、数据表以及图纸等内容,会根据相同的建筑工程,以信息的形式进行存储和保存。当对Revit模型的参数进行修改时,它的引擎能够协调不同位置上,例如建筑的平面设计、剖面设计、图纸等;而且修改人员还能在不同的条件下对参数化进行随时的修改和补充完善,紧接着修改后数据库内所有的数据都会发生改变和更新。在建筑给排水系统设计时,进行参数化的设计主要基于两方面的考虑;一方面是能够对BIM引入计算机起到一定的辅助作用;另一方面是参数化可以在表达模型的形式上得到体现。在进行参数化设计的过程中,用到最多的就是EXCEL软件,它能够对修改后产生的内容进行及时更新。

2.3可视化设计

在建筑给排水的设计中,传统的设计方式通常是采用CAD信息平台,这样给排水设计人员需要汇集平明图、立体图和剖面图的信息,对建筑图形进行复原,在分析和设计中调整建筑的结构和梁高位置的信息。采用CAD信息平台,对于结构复杂、工期短的工程,在信息的传递中往往造成信息失真的现象,这样就会影响到建筑给排水工程的施工。在现代化的给排水设计中大多采用BIM技术,这种技术通常是在建筑给排水工程中建筑信息模型,利用信息模型可以直观的读取信息,这样可以有效的降低信息传递中的失真现象,提高信息的完整性和有效性。另外给排水的施工项目模型不同于土建项目的设计模型,它是在土建项目模型的基础之上,设计给排水系统,这样就需要对局部的设计模型进行修改,但是如果修改就会影响到楼层的平面设计,多数情况下采用以楼层为基础的设计,但是这样的设计扰乱了系统内部之间的联系。而采用BIM技术在设计模型中进行修改,可以充分的把握给排水工程设计的整体性,修改工作简单、操作性强。

2.4管道综合的设计

BIM模式可以直接反应管道在综合后的净高空度,管道所表现的最真实的空间状态是对管道模式进行三维模式的直观展现。通过BIM技术,施工人员能够直接观看到模型中发生的冲突碰撞现象,还可以完成绘图制作的工作以后,对软碰撞和硬碰撞进行检测和研究。BIM可以通过三维管道检测出设计冲突,而且会把检测出的相关结果反馈给设计人员,帮助他们进行修改和综合管道的设计。

2.5安装模拟设计

安装模拟设计是BIM设计中最重要的部分之一,在给排水系统的施工阶段,会出现很多的管道和线路,吊顶区域变得更加复杂,这样的情况往往导致资源的浪费和设计的不合理。这时BIM系统就会发挥它的作用,在三维设计的角度下,编制出较为适合的安装进度表,从而对施工进行有效的指导,实现安装模拟的可视化。所制定的安装设计如果合理,检测结果就是合格的,从而简化安装和设计流程,减少设计变更的比率,提高效率,减少资源浪费。

3、工程实例分析

A_02万达广场是大连万达商业地产股份有限公司为推进BIM标准化做出的演示模型制作设计研发项目;项目标准规划用地面积4.667公顷。购物中心地上五层,地下二层;地上功能为室内步行街、超市、次主力店、儿童娱乐、KTV、电玩、影城等;购物中心地下功能为车库、设备用房等。建筑总建筑面积:130000.00m2;地上建筑面积:90000.00m2。地下建筑面积:40000.00m2,地下停车700辆。

3.1建筑给水系统设计

3.1.1给水方式选择

该地市政管网所提供的水头,难以满足该建筑内部的用水需求,因而需要考虑进行二次加压。针对建筑室内的给水系统,拟采用分区减压的给水方式,水头可到达的住宅楼层,则由市政管网进行直接供给;对于不能到达的,则由小区的生活水加压泵房进行供给。

3.1.2给水系统的组成

建筑的给水系统组成部分包括:引入管、水表节点、给水管道、给水附件、地下贮水池、水泵等。基于BIM技术进行给水管道的精细化布置与安装,例如室内生活给水立管与横干管,都采用了钢塑复合管,并用丝扣或卡箍进行连接;管材的压力等级是1.6MPa。户内给水支管则采用的是PPR塑料管,热水管采用优质PB管,冷水管公称压力等级是1.0MPa。

3.2建筑排水系统设计

3.2.1分流系统

采用雨、污分流的系统设计,其构造内的无存水弯卫生器具和生活污水管道连接,需要在排水口以下设置存水弯,设计其水封的高度达到50mm及以上。

3.2.2双管系统

对于建筑的卫生间排水系统,拟设计为双立管;厨房的排水则设计为单立管排水系统。伸顶通气部分为铸铁管,根据防雷要求设置防雷装置。居住小区生活排水系统最高日排水量是其相应的生活给水系统的85~90%。居住小区生活排水系统小时变化系数与其相应的生活给水小时变化系数相同。

3.3设计问题的解决

该建筑工程设计中,结构剪力墙和门产生了碰撞,利用BIM技术进行协调,对剪力墙重新设计,使得门洞设计的需求得到了满足(见图1)。利用BIM技术的可视化特点,将板设计成斜板,就能够满足了该处对净高的需求。

图 1 修改前后 BIM 模型对照

3.4技术优势的总结

①凭借参数化的变更管理,提高协调一致:当对同一个工程进行处理的时候,一定会变更建筑的结构,而采用AutodeskRevit-Structure这一平台工具中的参数化变更功能能够将变更反馈给其它工程的视图中,包括平面、截面、图纸、模型视图等等,进而实现了参数化的变更管理,也为设计、文档的一致性提供了技术支持;②加强各个专业之间的沟通交流,提高设计工作的效率:该技术的应用改变了绘图、工程师的作业方式,大大降低了建模、绘图的重复工作,与此同时,还可以减小手工操作产生的误差,提高了设计的精确度和深度,并大大缩短绘图所需的时间;③能够根据模拟工程师的思维,进行智能化的设计,具有降低成本、增加效率、优化系统等优势。

4、结语

BIM作为一种创新的三维模式设计系统,将会在未来成为建筑给排水工程设计主要应用到的工具。在应用和推广的初期,会因为经验的缺乏和设计系统的不完善出现很多的问题和困难,但是随着应用的深入,BIM系统将会变得更加成熟,对建筑给排水系统的设计产生更大的帮助。我们要认识到BIM系统的优势,对它保持积极向上的信心,从而促进我国建筑给排水系统设计的不断完善和我国建筑行业的发展。

参考文献:

[1]刘洋.浅析BIM技术在建筑给排水设计中的应用[J].工程技术:全文版,2016(12):00277.

[2]郝雄.浅析BIM技术在建筑设计中的应用[J].工程技术:文摘版,2016(10):00031.

[3]刘国栋.基于BIM的建筑结构设计方法浅析[J].工程技术:引文版,2016(10):00294.

论文作者:绳小蛟

论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期

论文发表时间:2018/3/16

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