楊洋

（中國瑞林工程技術(shù)有限公司，江西南昌 330031）

BIM技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

楊洋

（中國瑞林工程技術(shù)有限公司，江西南昌 330031）

結(jié)合江西師范大學(xué)附屬中學(xué)濱江校區(qū)項(xiàng)目辦公樓設(shè)計(jì)，闡述BIM技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)可視化模擬、協(xié)同設(shè)計(jì)、管線綜合、碰撞檢測中的應(yīng)用，指出該技術(shù)在現(xiàn)階段應(yīng)用存在的問題，并對該技術(shù)的應(yīng)用前景進(jìn)行展望。

BIM；可視化模擬；建筑給排水；協(xié)同設(shè)計(jì)；碰撞檢測

BIM(Buiding Information Modeling）即建筑信息模型，核心是在計(jì)算機(jī)中建立虛擬的建筑工程三維模型,同時(shí)利用數(shù)字化技術(shù)，為這個(gè)模型提供完整的、與實(shí)際情況一致的建筑工程信息庫[1]。BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性等特點(diǎn)。從工作模式上看,以CAD為主的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺為了表達(dá)需要不得不把項(xiàng)目進(jìn)行拆分；而BIM設(shè)計(jì)平臺貫穿各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，從規(guī)劃設(shè)計(jì)、方案設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、管線綜合、綠色建筑、日照節(jié)能等多方面同時(shí)進(jìn)行工作,更注重各專業(yè)之間的協(xié)同和項(xiàng)目全周期的信息管理。

江西師范大學(xué)附屬中學(xué)濱江校區(qū)項(xiàng)目的辦公樓設(shè)計(jì)采用了BIM技術(shù)。該項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于南昌市紅谷灘鳳凰洲地塊,其中辦公樓共10層(底層架空），建筑面積為14 722.58 m2(含4 531.48 m2地下車庫),建筑高度為36 m,屬二類高層公共建筑[2]。建筑物內(nèi)給排水管道、消防管道、電纜橋架和風(fēng)管錯(cuò)綜復(fù)雜,地下室管線之間的關(guān)系復(fù)雜程度更為突出。

1 應(yīng)用

BIM技術(shù)有多款軟件,該項(xiàng)目采用的是歐特克公司的 Reivt 2014和 Navisworks Manage 2014。Reivt 2014 包 括 了 Revit architecture、Revit structure、Revit MEP,其中Revit MEP包括了給排水、暖通和電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)。下面結(jié)合該項(xiàng)目闡述BIM技術(shù)的應(yīng)用。

1.1 族

Revit項(xiàng)目是由族組成。族是最基本的單元組成形式,是附加了數(shù)字信息的模型。如圖1所示,在潛污泵的族屬性當(dāng)中包括了泵的尺寸、電壓、流量和生產(chǎn)廠家等信息。此類信息可以由廠家提供,設(shè)計(jì)人員輸入，或者由甲方根據(jù)設(shè)計(jì)和項(xiàng)目需求采購設(shè)備之后輸入,以方便日后統(tǒng)一運(yùn)行管理。給排水設(shè)計(jì)師在給其他專業(yè)提條件時(shí)間實(shí)現(xiàn)無縫對接,對方只要點(diǎn)擊查看族屬性，就能得到相關(guān)信息,保證了條件的完整與準(zhǔn)確性。

圖1 潛污泵的族

1.2 可視化

在傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)中,給排水設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)之前,需要查看建筑專業(yè)的平、剖、立面圖，結(jié)構(gòu)專業(yè)的梁柱圖,然后在腦海中構(gòu)建項(xiàng)目的三維模型。而往往由于設(shè)計(jì)周期等原因,給排水設(shè)計(jì)師拿不到完整的建筑結(jié)構(gòu)條件圖，一張張平面容易把完整的項(xiàng)目信息割裂,從而導(dǎo)致傳遞到設(shè)備專業(yè)的建筑信息失真。利用Revit設(shè)計(jì),保證了所見即所得,有利于設(shè)計(jì)師對系統(tǒng)的理解及把控,并且修改起來極其便利,如圖2消火栓系統(tǒng)的三維模型所示。而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式以樓層劃分平面,割裂各個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部的聯(lián)系,細(xì)小的修改需要打開多個(gè)圖紙。

圖2 消火栓系統(tǒng)的三維模型

1.3 協(xié)同設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)應(yīng)用于協(xié)同設(shè)計(jì)可提高項(xiàng)目的設(shè)計(jì)質(zhì)量。在Revit環(huán)境下的協(xié)同包括鏈接協(xié)同和工作集協(xié)同。鏈接協(xié)同不能修改鏈接文件，工作集協(xié)同可以方便管理管線，但權(quán)限的獲得與釋放較為繁瑣。所以專業(yè)間協(xié)同采用鏈接協(xié)同，專業(yè)內(nèi)利用工作集協(xié)同。由于本次設(shè)計(jì)建筑面積只有1.4×104m2,暖通和給排水專業(yè)采用工作集的方式協(xié)同；給排水專業(yè)與建筑、結(jié)構(gòu)、電氣專業(yè)之間采用鏈接協(xié)同,當(dāng)建筑專業(yè)修改完條件同步至服務(wù)器之后，給排水專業(yè)重新載入其中心文件即可。同樣電氣專業(yè)在查看給排水專業(yè)條件時(shí)，可以得到完整、統(tǒng)一和準(zhǔn)確的條件(圖3)。

圖3 協(xié)同方式

1.4 管線綜合

在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完整后各個(gè)專業(yè)會(huì)在一起對圖，以避免由于設(shè)計(jì)周期長、修改次數(shù)多、設(shè)計(jì)人員未及時(shí)更新建筑條件導(dǎo)致的各個(gè)專業(yè)之間的條件不一致。在BIM環(huán)境的對圖階段，利用Revit完成圖紙后，各專業(yè)導(dǎo)出NWC文件，在Navisworks中通過漫游等不同功能在感官上發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)不合理的地方，再通過審閱功能對其進(jìn)行標(biāo)示，如圖4所示，第一次調(diào)整完管線碰撞之后，原來避讓的管線需要恢復(fù)原狀。每個(gè)圖元對應(yīng)著一個(gè)ID，必要時(shí)，可查詢每個(gè)不合理圖元ID回到Revit中進(jìn)行修改,保證每個(gè)設(shè)計(jì)都既符合規(guī)范又科學(xué)合理。

圖4 管道審閱

地下室集合了給排水管線、暖通風(fēng)管和電纜橋架，通過簡單地定制各專業(yè)標(biāo)高并不能避免管線之間的碰撞，由此導(dǎo)致地下室管線安裝難度大，返工率高，增加了業(yè)主基建費(fèi)用。利用Navisworks中的碰撞檢測能檢測出管線之間碰撞問題，并提前進(jìn)行處理。當(dāng)然在前期簡單的漫游也能發(fā)現(xiàn)很多管線之間的碰撞,給排水專業(yè)與其他專業(yè)之間的碰撞檢測包括水與結(jié)構(gòu)、水與電氣、水與暖通，如圖5所示。通過Navisworks漫游和碰撞檢測，查找碰撞圖元，再通過圖元ID，回到Revit中對模型進(jìn)行修改。雖然利用Navisworks能夠檢測出所有的碰撞，筆者認(rèn)為不是所有的碰撞都需要修改，如何修改、修改的程度，應(yīng)由項(xiàng)目需求、周期長短決定。

圖5 管線碰撞

2 存在問題

目前BIM技術(shù)在給排水設(shè)計(jì)應(yīng)用中存在一些問題：1)生成二維圖紙功能較弱,需二次深化；2)族庫不夠完善,缺少符合中國建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的族構(gòu)件；3)缺少水量和管徑的計(jì)算功能。BIM技術(shù)在推廣過程中難免會(huì)遇到困難,但隨著BIM技術(shù)的不斷成熟, Revit軟件的本土化,以上這些問題遲早會(huì)解決。

3 結(jié)語

建筑給排水設(shè)計(jì)中通過BIM技術(shù)建立給排水三維模型,幫助設(shè)計(jì)師對項(xiàng)目整體進(jìn)行把控；BIM之間的協(xié)同設(shè)計(jì)保證了建筑條件圖的準(zhǔn)確性,提高了協(xié)同效率;利用Navisworks碰撞檢測,提前處理好管線之間的關(guān)系,減少設(shè)計(jì)變更,節(jié)約基建費(fèi)用。當(dāng)前BIM技術(shù)只在設(shè)計(jì)階段使用,進(jìn)行管線綜合，在后續(xù)施工階段和運(yùn)營階段還將利用BIM模型進(jìn)行施工模擬和維護(hù)管理等以實(shí)現(xiàn)BIM全生命周期的應(yīng)用[3]。

[1] 過俊.BIM在國內(nèi)建筑全生命周期的典型應(yīng)用[J].建筑技藝,2011(1/2):95–99．

[2]GB 50045-95(2005版),高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S]．

[3] 秦軍.建筑設(shè)計(jì)階段的BIM應(yīng)用[J].建筑技藝,2011(Z1): 160-163．

Application of BIM Technology in Design of Building Water Supply&Drainage

YANG Yang
(China Nerin Engineering Co.,Ltd.,Nanchang,Jiangxi 330031,China)

By Combining with Design of Binjiang campus(affiliated middle school of Jiangxi Normal University)office buildings project,the paper introduces the applications of BIM technology in visual simulation,cooperative design,and pipeline layout and collision dection of building water supply&drainage design,puts forward the problems existed in the existing stage,and gives prospect to application trend of this technology.

BIM;visual simulation;building water supply&drainage;cooperative design;collision detection

TP391.72

B

1004-4345(2015)01-0048-03

2014-05-08

楊 洋(1989―),男,主要從事建筑給排水設(shè)計(jì)工作。