BIM技术在建筑给水排水工程设计中的应用探讨

BIM技术在建筑给水排水工程设计中的应用探讨

郭本华，李春娟

（青岛市旅游规划建筑设计研究院有限公司，山东 青岛 266071）

摘 要：随着人们要求的日益提高，建筑工程设计行业急需全面的改进和发展，建筑给排水工程设计是建筑工程设计中的一个重要组成。BIM技术是近年来兴起的一种新型技术，一方面能有效提高相关工作的效率，另一方面也能在很大程度上保障相关工作的质量，BIM技术的特性和内容决定了其在建筑给水排水工程设计中具有重大的促进作用和广阔的应用前景。文章结合我国建筑给排水工程设计的实际情况，对其中的具体应用提出一些看法，仅供参考。关键词：BIM技术；给水排水；工程设计中图分类号：TU17 文献标志码：A 文章编号：1006-6012（2019）07-0068-02

作为建筑工程设计中的一个重点，给排水工程设计的具体类型和内容比较多，包括给水系统、污水系统、雨水系统、废水系统、消火栓系统、自动喷淋系统等，设计内容的多样性增加了工程设计和施工的难度。传统的给排水工程设计工作效率较低，无法满足行业发展的实际需求，BIM技术是一种建筑信息模型技术，在近些年应用于建筑工程的给排水设计工作，其能够实现对多种影响因素的有效把握，从而在最大程度上保证工程设计的质量。因此加强对该项技术在给排水工程设计中的应用研究很有必要。1 BIM技术概述

不同于传统的建筑工程技术，BIM技术对信息和数据的依赖性比较强，是信息时代下的产物，充分发挥了计算机和互联网的信息处理功能，当然这也是该项技术工作效率比较高的主要原因。笼统来说，该项技术是一种信息数据模型，能够实现对相关信息和数据的整合，通过对这种信息数据模型的掌握，行业工作人员能实现对整个工程项目和工程设计的宏观把握，在建筑给排水工程设计中也是如此。通过对该项技术的有效利用，能够将工程设计中的多个设计内容联系在一起进行考虑，并且可以实现相关信息和数据的整合，一方面为后期的信息分析和信息处理工作创造了便利，另一方面也降低了行业工作人员的工作量，对整个工程项目建设效率的提高有很大的促进作用[1]。2 BIM技术的优势

BIM技术之所以在建筑工程的给排水设计中有着巨大发展潜力，主要是因为该项技术与传统的建筑技术相比具有很多优越之处。结合该项技术在我国建筑工程给排水设计的实际应用来看，BIM技术的优势主要表现在协同化设计上，这种协同化设计方式能在很大程度上提高给排水工程的效率。对BIM技术的利用，可以实现设计时的成本控制、各专业和系统间的交叉配合、设计效率的提高等。BIM技术的应用，在最大程度上发挥了软件和硬件的优势[2]。协同化工作模式使得给排水工程的设计与施工成为一个整体，不仅能为后期的施工工作提供便利，同时也能对施工过程中的不

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稳定因素进行把控，在提高整项设计工

作的效率和质量的同时，也为后期完成高品质的建筑工程打下坚实的基础。3 BIM技术在建筑给排水工程设计中的具体应用

虽然BIM技术在我国建筑工程的给排水设计中应用周期还不算长，但是也积累了不少的经验和教训，这些经验和教训为其应用和发展奠定了坚实的基础。总的来看，其应用可以分为以下几个大的方面。

3.1 管线综合设计

一个完整的建筑工程设计包含建筑、结构、给排水、暖通、电气五个主要专业的工作。只有五个专业同步完成，且有机结合，才算是一个完善的建筑工程设计。给排水、暖通、电气三个专业的管线多达十几种，这些管线的类型比较复杂，同时数量也比较多，而给排水专业的管线又占比较高，因此管线的合理设计就成了建筑工程给排水设计中的重点和难点[3]。在传统建筑工程的给排水设计过程中，很难有效实现对管线的综合设计，在一定程度延长了给排水设计的周期，也带来了更大的设计压力。而BIM技术的利用就能有效解决这类问题，这要归功于该技术的模型化设计，这种信息模型能通过三维方式进行建筑物内部结构的展示和定位，这就为设计者进行管线的设计工作创造了便利条件。三维碰撞检测是管线设计过程中应用比较广泛的一种技术，可以在很大程度上避免在设计过程中留下不稳定因素和安全隐患。3.2 可视化

BIM技术的一项最直观的特点就是可视化。这种可视化不仅为具体的设计工作创造了条件，同时也实现了空间和平面的综合考虑。建筑、结构专业的墙、梁、柱、楼梯、井道等，都能通过该种技术直观地展现出来，为设计工作的快速展开奠定了良好的基础[4]。该技术的应用，能在很大程度上降低行业设计人员的工作量。在传统的给排水工程设计中，需要大量的人力进行信息和数据的调查，并通过充分的思考和归纳，才能基本实现对工程的整体把握。3.3 协同化

协同设计，是指基于网络的一种设计沟通交流手段以及设计流程的组织管理形式。之前大部分是基于CAD基础，而BIM技术的出现，则带来了设计方法的改革，BIM技术也与协同设计成为密不可分的一个整体。协同设计是BIM技术发展和应用的核心。建筑工程设计未引入BIM技术之前，基本上都是使用CAD软件进行图纸设计，这种软件存在的一个很大的弊端就是建筑要素之间是孤立的，不利于设计人员对建筑工程的整体把握。而基于BIM技术的协同设计就能够很好地解决这个问题，主要表现在各专业、各系统能够同步体现在一个平台上，这样各专业设计人员就能够实时地了解所关注区域的全部情况，从而提高设计效率。3.4 关联性

BIM技术自身具有较强的相关性，在建筑工程给排水设计的过程中，平面设计完成后，可根据需求自动生成剖面图等内容，而且平面图可实现同步修改，与传统的人力绘制、修改相比，关联设计使建筑工程给排水设计工作的周期大大缩短，并且具有比较高的准确性，能在很大程度上避免人为修改导致的信息错误。

3.5 参数化

参数化设计是CAD技术在实际应用中提出的课题，它使CAD系统具有交互式绘图和自动绘图功能。参数化设计方法在Revit平台上的应用就可称之为BIM设计方法，从而将传统的二维绘图转变为三维构件信息化建模。通过参数化设计功能，能够对多种类型的视图数据进行修改，并且还能有效实现数据的更新，以建筑工程给排水设计中的消火栓系统为例，参数化设计借助计算机的处理功能，通过相关软件对影响数据进行分析和处理，从而得出比较准确的信息，可以对消火栓的布置、管道的详细参数进行控制，譬如管道的直径和管道的长度等，从而有效提高设计和施工工作的效率和质量。3.6 图纸输出

BIM应用中的图纸输出主要作用并不是为了输出大家日常多见的建筑设计图纸，及一些构件加工的图纸，而是通过对建筑物进行可视化展示、协调、模拟、优化以后，可以帮助应用方输出如下图纸：（1）综合管线图(经过碰撞检查和设计修改，消除了相应错误以后的

2019年7月

图纸)；（2）综合结构留洞图(预埋套管、开洞图)；（3）碰撞检查侦错报告和建议改进方案。

BIM模式下的出图交付模式是以模型为主并关联生成二维视图的交付体系，它可以更有效地发挥作用。

4 建筑给排水设计中BIM技术应用存在的问题和建议

BIM技术在建筑给排水工程设计中的应用越来越广泛，但是随着时间的推移、应用案例的增多，也逐渐暴露出一些问题，以下就针对这些问题进行一定的分析，并给出了一些建议。4.1 与我国实情的匹配性不够

BIM设计平台不能提供符合中国规范的图纸表达样式。设计师在进行三维设计的同时还需要考虑到每个构件的二维表达样式，这在一定程度上增加了设计的难度。另外，BIM设计的主体是三维模型，由模型直接投影可将三维构件转化为二维视图表达，但是这种直接投影的方式不符合现行的制图标准和约定俗成的传统表达方式。Revit中设置保存的图纸视图导出dwg格式的图纸时，由于两种软件本身线型、字体等的差异，导致部分内容偏差，需进行二次手动调整。设备专业以单线表达管线，以线型区分不同管线类型，例如带字母的线型

住宅与房地产

的效果，但目前常用的BIM软件Revit尚且无法定义复杂线型[5]。对于上述情况，可针对我国实情，完善BIM软件的图纸转换、规范更新匹配等功能，提高其本地化程度。4.2 族库不完整

在BIM的应用过程中，一些族库无法进行正常的识别工作，特别是在家庭库上，族库不完整的情况更为严重，再加上不同家庭的设备参数与理论参数之间存在较大差异，因此给后期的识别和绘制工作造成了巨大的阻碍。对此，可以定制本地化的族库，如符合二维制图标准的三维构件族，符合二维制图标准的二维构件族等，实现族库的丰富，保证BIM技术的合理运用。

4.3 系统图绘制功能有待完善

建筑给排水的设计工作中，给排水系统图的绘制是其中的一个重点，但在BIM技术应用过程中，Revit生成的系统图只有一定的参考价值，因其生成的一般都是透视图，这种透视图无法满足系统图绘制的实际需求。因此，为了保证系统图绘制的质量，要根据行业的实际发展情况，对Revit的软件进行优化，有效提高系统图绘制的实用性。5 结束语

综上所述，BIM技术在建筑给排水

【规划设计】

工程设计中有着日益广泛的应用前景，但是在应用的过程中还存在很多有待完善的地方，对于给排水从业者来说任重而道远。为了促进BIM技术更快的发展和更好的应用，既需要国家完善相关规章制度，制定统一的技术标准，加大对技术研发的支持，创造BIM技术广泛应用的前提条件，又需要行业从业人员发挥力量，提高自身BIM技术水平，加大对BIM技术的应用力度，为BIM技术与建筑给排水工程设计的有机结合注入持续的动力。参考文献：

[1]顾海玲,归谈纯.BIM技术在上海中心大厦建筑给排水设计中的应用[J].给水排水,2012, 38(11):92-97.

[2]刘忠生.BIM技术在乌海A8商业楼给排水设计中的应用[J].给水排水,2015(2):72-76.[3]张爱华,梁书凯,万芳.BIM技术在医院给水排水工程设计中的应用[J].建筑设计管理, 2015(2):76-78.

[4]李雄华.BIM技术在给水排水工程设计中的应用研究[D].广州:华南理工大学,2009.[5]陈洋博.BIM技术及其在高层建筑给排水管理中的应用研究[D].湘潭:湖南科技大学, 2017.

（上接第43页）360mm。标准规定的吊柜深度为3.2m、3.5m、4m，根据分析，不建议使用4m，高度为5m、6m、7m、8m、9m最为合适。

2.3 厨房的面积研究

综上所述，厨房的布置形式、人体尺度、人体活动所需空间、家具及设备的尺度等都是影响住宅厨房面积的因素。我国目前的住宅厨房平面杂乱、面积繁多，精简厨房的平面类型，确定厨房的面积是实现厨房标准化的重要一步。

两组网络调查数据：2007年以后建设的401户城市住宅用户中，厨房面积为4～6m2的占52%，厨房面积为6～8m2的占36%，即厨房面积多在4～8m2，占调查用户数量88%；2009年在全国各地对49户城市住宅的厨房面积进行了统计，其中厨房面积小于4m2的占16%，厨房面积为4～6m2的占31%，厨房面积为6～8m2的占43%，厨房面积大于

8m2的占10%。

笔者收集了60种面积在70～250m2

的城市住宅套型，计算统计了其厨房和餐室空间的面积及所占比例，其中厨房面积在4～6m2的占调查用户数量的51%，6～8m2的占39%，厨房面积大于8m2的占10%。

由此总结，目前大多数住宅的厨房使用面积为4～8m2，另外通过数据整理发现，厨房的面积并非随着住宅面积的增大而呈增长趋势，如130m2左右的三居室和90m2左右的小户型，其厨房操作间面积均为5m2左右，而200m2以上的大户型厨房面积也不会无限制增大，而是稳定在8m2左右。3 结束语

建立住宅厨房的标准化体系对促进建筑与设备的产业化具有十分重要的意义，通过对国内外相关标准进行研究分

析可知，住宅厨房的标准化体系应从厨房的布置形式、平面尺寸、使用面积、人体尺度和厨房的家具设备模数等方面进行研究，一方面实现住宅厨房行业本身的整合，另一方面实现建筑设计和家具设备模数的协调。参考文献：

[1]郑雅心.小型住宅厨房家具模块化设计探究[D].上海:东华大学,2012.

[2]谭万强,林涛,刘晓燕,等.住宅整体厨房标准的研究[J].中国住宅设施,2009(5):30-33.[3]ISO 3055-1985,厨房设备 协调尺寸[S].[4]JG/T 219-2007,住宅厨房家具及厨房设备模数系列[S].

[5]GB/T 10000-1988,中国成年人人体尺寸[S].[6]张绍明,刘佳.我国整体厨柜发展现状与发展趋势(1)[J].林产工业,2007(1):52-54.

（上接第57页）3 结束语

为了实现建筑行业的可持续发展，从设计初期至方案的最终优化设计都应将绿色节能的理念贯穿于设计中，将绿色节能的理念与实际应用相结合，降低

能耗和污染的同时减少不必要的浪费，节约资源、保护环境。合理充分地进行自然资源的利用，打造舒适、健康、环保的宜居住宅建筑。参考文献：

[1]申励.建筑节能设计在建筑规划设计中的实

践[J].低碳世界,2017(19):186-187.

[2]付申江.节能措施在住宅建筑设计中的应用分析[J].住宅与房地产,2018(34):89.

[3]王旭.建筑设计中建筑节能措施分析[J].工程技术研究,2019,4(1):183-184.

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