項目案例丨BIM技術在醫院給水排水工程設計中的全面應用

來源：本網站發布日期：2016-07-07 瀏覽量：1397

16-07-04 中國BIM門戶網

導讀：

從20世紀90年代開始，CAD發展日漸成熟，CAD的使用大大地提高了工作效率，使設計人員從繁瑣的手繪圖紙中解脫出來；但是隨著科技的發展，CAD 已經不能滿足現階段建筑行業的要求；應用 BIM 技術能夠較好的解決這些問題，并且清晰地表現各種管道系統布置方式，為日后運營維護提供信息支持。本文以實際設計項目“沈陽市渾南醫院——腫瘤中心及急診急救中心”為基礎，使用revit軟件進行設計，詳細介紹了BIM技術在醫療類建筑的給水排水設計中相比于傳統二維制圖軟件所表現的優點。

一、BIM 在醫院給水排水工程設計中的應用

1.1 BIM 協同化工作的優勢

協同化工作，包括設計時的能量分析、碰撞檢查、成本計算；施工時的進度跟蹤、現場安全；使用時的運營管理、維修管理；以及建筑使用后的翻新、改造、拆除等等。如此，BIM 能夠有效地綜合所有建設項目所涉及到的部門，為建設項目的每個過程提供精準化服務。傳統設計過程當中，因軟件及技術的局限性，各部門設計人員難以實現協同化工作，必然引發溝通不足與非必要性修改等問題，由此極大地影響了設計團隊的工作效率。而在 BIM 技術協同工作中存在一個共享平臺，即信息模型。各個專業設計人員可同時對此信息模型進行設計，將各自所需要的設備構件、管道信息設置于模型中并賦予參數，各專業的設計人員即可在第一時間了解其他專業的設備參數、設計進度、交叉碰撞情況。

1.2 BIM 三維可視化的應用

BIM 的三維視圖和可視化是不能分割的，三維視圖的出現就是為了通過視覺效果，從不同的角度認識、了解建筑。在BIM的三維視圖中，軟件不再是一種畫圖的工具，更是一種設計的手段，基于BIM的三維可視化特點，設計人員的設計構思能夠得到實時性呈現，不再局限于通過平面圖、立面圖、剖面圖的想象。BIM 的三維視圖不僅能夠實時呈現設計構思，同時還允許設計人員任意角度觀察、繪制及修改模型，使整個設計過程變得鮮活流暢。

圖 1 是 BIM 技術設計的腫瘤中心的外部效果圖

游功能，能夠模擬設計人員親臨建筑內部，通過內部的視覺效果了解擬建建筑物的功能性、合理性、安全性及舒適度等問題。通過漫游功能模擬的內部走廊中管道布置狀況、管道高度、消火栓位置、墻體、門窗材質、顏色等，整個擬建建筑的內部設計都盡收眼底。

在運用 BIM 技術進行設計時，所有的設備構件都與實際的尺寸一致，在設計時，就能夠合理的布置設備、確定管道走向、管徑大小、管道材質及管道連接方式等。以排水管道為例，圖2為醫院診室內洗手盆排水管道的局部剖面圖，與洗手盆連接的排水立管管徑為 d75，排水橫干管管徑為 d100，排水坡度為 1.2%，排水橫干管在梁下敷設，所有設計效果均能準確呈現。

圖 2 BIM 技術設計的排水管道剖面圖

在普通的CAD繪圖中，當任意管道或設備要修改時，相對應的其他圖紙均需要自行修改，系統圖更需要設計人員通過空間想象來繪制。而在運用 BIM 進行給水排水設計時，設計人員可利用多窗口、多角度、多剖面進行同時觀察、同時設計；并且在任一窗口進行的設計修改，結果會實時反饋到其他窗口，這對于空間管線布置及設備連接有很大幫助，也避免了人為疏忽造成的錯誤或遺漏。同時 BIM 能夠自動生成系統圖（即三維視圖），保證了系統圖與平面圖的完全一致，不僅減少了繁瑣的工作量，更減少了錯誤的出現。如圖所示，利用 BIM 的可視化功能對平面、剖面、三維視圖同時設計的衛生間給水管道圖（圖 3）及病房放大圖（圖 4）。

1.3 BIM 管道綜合的應用

在建筑設計中，尤其是遇到體量龐大復雜的工程時，各個專業的設計難度也將成倍增加。在二維的設計工作中，管道綜合通常是通過簡單的圖紙疊加來實現，難于全面分析管道的交叉情況，無法直觀的看出管道的縱向布置。因此管線之間或管線與結構構件之間常常發生碰撞，造成返工或浪費，給施工帶來麻煩，影響室內凈高，甚至引發安全隱患。BIM 技術就可以解決這些問題，全專業的真實尺寸建模技術能夠準確定位管道高度，全面檢查管線碰撞，通過平面圖、剖面圖、軸測圖、3D模型以及動畫漫游，將所有擬建構思完整呈現。圖5為管道經碰撞檢查前后對比圖，圖6為局部管道三維圖。從圖中我們能夠看出，雖然整個工程的管道量非常大，但是通過不同的顏色區分出了不同專業和系統的管道，管道在建筑中的排列是井然有序的，為日后的施工和運營管理提供了更便利的條件。