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【摘要】為了優(yōu)化管綜布置方案、減少在建筑施工階段可能存在的錯(cuò)誤損失，采用bim技術(shù)對(duì)哈爾濱市某小區(qū)商住混合樓的建筑給排水工程進(jìn)行設(shè)計(jì)。在各系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算以及CAD繪圖基礎(chǔ)上，采用BIM技術(shù)，進(jìn)行三維建模、可視化管理，可以直觀得到各系統(tǒng)管道是如何敷設(shè)、與設(shè)備連接狀況，以及管道是否發(fā)生碰撞。BIM技術(shù)可使項(xiàng)目管理信息化，提高建筑質(zhì)量、縮短工期以及降低建設(shè)成本。

【關(guān)鍵詞】BIM；建筑給排水；數(shù)字化模型；協(xié)同設(shè)計(jì)；建模

0引言

建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）技術(shù)自1975年被提出后，隨著其技術(shù)的成熟發(fā)展與應(yīng)用，已經(jīng)成為繼CAD技術(shù)之后的建筑行業(yè)的第二次革命[1-3]。采用BIM技術(shù)，可提高設(shè)計(jì)人員工作效率，并且可以有效促進(jìn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)重復(fù)使用，避免信息資源浪費(fèi)。在建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，運(yùn)用相應(yīng)的三維BIM技術(shù)，能直接進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)及水暖電設(shè)備專(zhuān)業(yè)的同步設(shè)計(jì)，建立一種帶有屬性信息的三維設(shè)計(jì)模型，因此，同一項(xiàng)目的BIM數(shù)據(jù)對(duì)各個(gè)專(zhuān)業(yè)可以實(shí)現(xiàn)共享，這樣可有效地避免由于重復(fù)輸入數(shù)據(jù)而引起的失誤[4]。三維可視化是BIM技術(shù)最直觀的特點(diǎn)，利用BIM技術(shù)，在建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)前期即可進(jìn)行管綜排布方案優(yōu)化、碰撞檢查、優(yōu)化凈空，這樣可以減少在建筑施工階段出現(xiàn)錯(cuò)誤、損失及返工的幾率。最后施工人員可以利用碰撞優(yōu)化后的三維管綜排布方案，進(jìn)行施工交底、施工模擬[5]。高層建筑給排水設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題是系統(tǒng)需分區(qū)、管材需根據(jù)不同系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行選擇，所以對(duì)各系統(tǒng)的管道設(shè)計(jì)要求較高，容易發(fā)生管道碰撞，凈空高度不足，對(duì)此造成的拆改返工問(wèn)題[6,7]，在設(shè)計(jì)過(guò)程中引進(jìn)BIM技術(shù)進(jìn)行審核，進(jìn)行機(jī)電管線綜合排布，確保室內(nèi)凈空高度的控制要求以及工程量的精確統(tǒng)計(jì)，模擬真實(shí)施工效果，避免在施工時(shí)出現(xiàn)管道碰撞問(wèn)題，從而降低施工成本，縮短施工周期。

1BIM在建筑給排水工程中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的建筑給排水設(shè)計(jì)模式是采用CAD技術(shù)進(jìn)行二維設(shè)計(jì)，在平面圖中使用線和圖塊的組合方式來(lái)表達(dá)設(shè)計(jì)內(nèi)容，最后再進(jìn)行標(biāo)注建筑標(biāo)高和管徑[8]。而采用BIM技術(shù)，工程師可利用可視化的設(shè)計(jì)模型，直觀發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的碰撞沖突[9,10]。目前，BIM設(shè)計(jì)圖根據(jù)《建筑給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行出圖[11]。BIM技術(shù)借助RevitMEP軟件，設(shè)立了一個(gè)給排水設(shè)計(jì)的公共平臺(tái)，在平臺(tái)中嵌入給排水設(shè)計(jì)中常用的模板，包括創(chuàng)建管道系統(tǒng)、配置管道參數(shù)及建立圖紙信息等。一般RevitMEP軟件中會(huì)預(yù)設(shè)包含生活給水系統(tǒng)、中水系統(tǒng)、污廢水系統(tǒng)等在內(nèi)的各種系統(tǒng)形式，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)應(yīng)軟件中的任意一種管道系統(tǒng)，只需設(shè)置管道參數(shù)，例如管道尺寸、管段類(lèi)型，便可實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。這種方式的另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)是便于后期設(shè)備材料的統(tǒng)計(jì)。

2項(xiàng)目概況

本工程為哈爾濱市某小區(qū)商住混合樓，建筑高度91.80m，屬一類(lèi)高層建筑。建筑地上部分共28層，地下一層，建筑總面積為30295.63m2，1~3層為商用裙房，4層以上為住宅。建筑給排水設(shè)計(jì)主要內(nèi)容為：建筑給水系統(tǒng)、建筑排水系統(tǒng)、建筑消防系統(tǒng)和建筑屋面雨水系統(tǒng)。

2.1生活給水系統(tǒng)BIM建模

首先進(jìn)行生活給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)及計(jì)算，主要包括給水方式選擇、管材選擇及管道布置、給水管網(wǎng)水力計(jì)算、加壓及貯水設(shè)備選擇等。采用CAD技術(shù)，繪制商住混合樓地下一層生活給水平面圖、首層及標(biāo)準(zhǔn)層生活給水平面圖、衛(wèi)生間生活給水大樣圖等圖紙之后，采用BIM技術(shù)，進(jìn)行三維建模、可視化管理，直觀的看到給水管道是如何敷設(shè)，與衛(wèi)生器具連接狀況，以及管道是否發(fā)生碰撞，以下是BIM生活給水系統(tǒng)建模圖。

2.2室內(nèi)消防系統(tǒng)BIM建模

首先進(jìn)行室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)及計(jì)算，采用CAD技術(shù)，繪制地下一層消防平面圖，首層和標(biāo)準(zhǔn)層消防平面圖、地下一層自動(dòng)噴淋平面圖，首層和標(biāo)準(zhǔn)層自動(dòng)噴淋平面圖，以及消火栓系統(tǒng)圖和自動(dòng)噴淋系統(tǒng)圖等圖紙之后，加入BIM，進(jìn)行三維建模、立體化，直觀的看到消火栓給水系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋管道是如何敷設(shè)，并且是如何與消火栓、噴頭連接的，管道之間是否發(fā)生碰撞等問(wèn)題，以下是BIM消防系統(tǒng)建模圖。

2.3生活排水系統(tǒng)BIM建模

首先進(jìn)行生活排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算，主要包括排水體制選擇、排水管道布置和敷設(shè)、排水系統(tǒng)水力計(jì)算、局部處理及提升構(gòu)筑物選擇。采用CAD技術(shù)，繪制商住混合樓地下一層生活排水平面圖，首層及標(biāo)準(zhǔn)層生活排水平面圖、衛(wèi)生間生活排水大樣圖等圖紙之后，采用BIM技術(shù)，進(jìn)行三維建模、可視化管理，直觀的看到排水管道是如何敷設(shè)，與衛(wèi)生器具連接狀況，以及管道是否發(fā)生碰撞，以下是BIM生活排水系統(tǒng)建模圖。

2.4BIM建模效益分析

（1）經(jīng)濟(jì)效益?；贐IM技術(shù)應(yīng)用，提高項(xiàng)目計(jì)劃的可行性：節(jié)約施工成本，減少二次拆改施工；控制空間成本，確保在有效的空間內(nèi)合理布置各專(zhuān)業(yè)的管線；降低時(shí)間成本，有序施工，縮短工期。其中節(jié)約成本7.8萬(wàn)元，提升吊頂標(biāo)高100mm，累計(jì)優(yōu)化工期20天。（2）社會(huì)效益。在與社會(huì)各階層、業(yè)主方等相關(guān)單位相對(duì)接時(shí)，可以非常形象、直觀、多角度化、精細(xì)化、節(jié)點(diǎn)化的對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行全方位的展示，在展現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)管理與軟件管理相協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，可更加展示出BIM技術(shù)應(yīng)用上的實(shí)力，以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的管控作用。通過(guò)BIM模型，直觀、準(zhǔn)確展現(xiàn)施工過(guò)程、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題細(xì)節(jié)，進(jìn)行可視化方案交底，減少專(zhuān)項(xiàng)交底會(huì)議35場(chǎng)，大幅提高了溝通效率?；贐IM的圖檔管理應(yīng)用，查詢(xún)圖紙效率提高了80%。

3結(jié)語(yǔ)

對(duì)哈爾濱某小區(qū)商住混合樓的建筑給排水設(shè)計(jì)，是了解其建筑基本資料和建筑特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)建筑給排水各系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算，采用CAD技術(shù)對(duì)各系統(tǒng)進(jìn)行平面圖以及系統(tǒng)圖的繪制。在CAD圖紙的基礎(chǔ)上，建立以BIM應(yīng)用為載體的項(xiàng)目管理信息化，對(duì)建筑和管道進(jìn)行建模，使其具備信息完備性、關(guān)聯(lián)性、一致性以及設(shè)計(jì)可視化、模擬性、協(xié)調(diào)性、可出圖性和優(yōu)化性特點(diǎn)。同時(shí)，BIM技術(shù)可以提升項(xiàng)目生產(chǎn)效率、提高其建筑質(zhì)量、縮短工期和降低建造成本，并將項(xiàng)目參與方，例如建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位和監(jiān)理單位等協(xié)同在同一平臺(tái)上，共享建筑信息模型。利于項(xiàng)目可視化、精細(xì)化建造，將設(shè)計(jì)更好的呈現(xiàn)出來(lái)。在BIM模擬構(gòu)建過(guò)程中，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題，從而及時(shí)提出有效改進(jìn)措施并加以改進(jìn)。因此，BIM技術(shù)可應(yīng)用于大型的綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目，可以有效地提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)效率以及設(shè)計(jì)水平，同時(shí)能夠有效延長(zhǎng)設(shè)計(jì)成果。例如，可以將BIM設(shè)計(jì)成果延伸到施工階段、運(yùn)營(yíng)服務(wù)管理等階段，促使其科技含量得到極大地提升，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。應(yīng)用BIM技術(shù)，使項(xiàng)目管理信息化，提高其建筑質(zhì)量、縮短工期以及降低建造成本。

參考文獻(xiàn)

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作者：劉麗娜 張?chǎng)?楊嘉睿 郭鵬 單位：黑龍江工程學(xué)院土木與建筑工程學(xué)院 深圳市協(xié)鵬建筑與工程設(shè)計(jì)有限公司 哈爾濱綜合開(kāi)發(fā)建設(shè)有限公司