BIM視角下建筑給排水專業(yè)的應用價值

封聲鳳

摘要：近幾年，我國對于BIM技術的運用越來越多。鑒于建筑給排水專業(yè)也位列其中，文章以BIM技術在建筑給排水的運用為視角，研究其優(yōu)勢與趨勢。

Abstract： In recent years， the Building Information Modeling technology were widely used in China. This paper will investigate the advantages and trends for the application of BIM technology in Building Water Supply and Sewerage engineering as this field is included in the scope of BIM technology.

關鍵詞：建筑給排水；BIM ；價值

Key words： Water Supply and Sewerage engineering；BIM；application

中圖分類號：TU821.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）13-0191-02

0 引言

隨著人民生活水平的不斷提高，用戶對建筑的需求不再局限于居住需求，他們開始關注建筑造型、室內空間、智能化設備、舒適度環(huán)境等等，對于建筑給水排水設計師來說，怎樣在有限的建筑空間中容納更多的設備以營造更加舒適的居住環(huán)境成為一個棘手的問題，越來越多的設備又必將涉及到專業(yè)協(xié)作的問題，于是協(xié)調配合也將越來越棘手。

九十年代八部委發(fā)起的“甩圖板”第一次革命讓設計師從畫板鉛筆中解脫出來，投入到CAD的點線面中來，隨著時代的發(fā)展，二維制圖已不能滿足需求，第二次革命在來臨的路上，把一個設計的所有專業(yè)的信息，統(tǒng)一到一個模型中去，使其在整個生命周期服務于各類專業(yè)技術人員，正在成為一種潮流，一種趨勢，這便是建筑信息模型，簡稱BIM。

BIM技術改變了建筑行業(yè)，改變了建筑給排水專業(yè)。越來越多的給排水工程師開始運用BIM技術去解決工程問題。

1 BIM技術概述

BIM，英文全稱Building Information Modeling，中文名稱建筑信息模型。建筑信息模型的相似概念是由美國的 Chuck博士[1]于1975年提出來的，那個時候Building Description System成為了BIM的雛形。在中國，BIM這個概念在21世紀進入建筑市場，發(fā)展到今日已有一定的成果。住房和城鄉(xiāng)建設部于2016年12月2日發(fā)布第1380號公告，批準《建筑信息模型應用統(tǒng)一標準》為國家標準，編號為GB/T51212-2016，自2017年7月1日起實施。此標準是我國第一部建筑信息模型應用的工程建設標準。在該標準中對于BIM的定義為“全壽命期工程項目或其組成部分物理特征、功能特性及管理要素的共享數字化表達”[2]。

BIM技術通過數字信息不僅能模擬工程項目中所有的三維幾何信息，還包含眾多非幾何形狀信息，以此來構建與實際項目相同的工程數據模型。BIM技術為工程項目各個參與方提供了一個便利的協(xié)作平臺，使各參與方通過平臺和模型進行有效溝通。

2 案例分析

筆者有幸參與了一座高層辦公樓的給排水設計工作，地下2層，地上22層，總建筑面積近4000m2。在該大廈地下2F有一個450T消防水池和一個193m2的消防泵房。該水泵房內設一個容積為33m3不銹鋼生活水箱及不銹鋼水泵兩臺，水泵型號為ADL（F）20X12（Q=22m3/h，H=133m，N=15kW，一用一備），消毒采用SCII-5HB水處理設備，全自動運行。室內消火栓采用臨時高壓系統(tǒng)，加壓采用消防專用泵兩臺，加壓泵型號為XBD16/40-150D/8-W5（Q=40L/S，H=160m，N=110kW，一用一備）；噴淋加壓泵兩臺，型號為XBD15/50-150D/6-W5（Q=40L/S，H=161m，N=110kW，一用一備）。

該項目實現(xiàn)了可視化設計，設計師在虛擬空間里漫游檢查體驗各個構件及其參數，綜合考慮設備的擺放及管線的空間排布方案。該工程運用Revit軟件中的“碰撞檢測”功能發(fā)現(xiàn)多處碰撞，有效地預防了施工中返工的問題。三維模型每個構建都被賦予時間信息概念，把時間信息與構件信息相對接，將安裝進展形象地表現(xiàn)，形成動態(tài)的設備管線安裝過程模擬。

3 BIM視角下建筑給排水設計優(yōu)勢

伴隨著BIM技術進入中國，在建筑給排水設計工作的三維視圖、模擬施工、管道的碰撞和交叉問題、管道綜合布置的空間問題和美觀問題、各個參與方工作的銜接、建筑給排水系統(tǒng)附屬配件的管理等方面，無論是理論研究層面還是與之相關的技術和衍生產品，都發(fā)生了改變，這些改變是積極的，進步的。

①面向對象設計，設計結果可視化：線、面、塊已成為過去式，直接使用構件或族來進行設計表達是BIM技術的一大優(yōu)勢，比如管道，用信息化可渲染的柱形來表示，效果很逼真，設計成果即為直觀的三維立體模型，可快速地為設計師傳達設計理念，方便各個參與方進行直觀有效地溝通。

②協(xié)同設計：BIM技術的出現(xiàn)，讓真正的協(xié)同設計得以實現(xiàn)，在統(tǒng)一平臺下，各專業(yè)在一約定好的三維空間同時設計，方便各個專業(yè)及時溝通，早日發(fā)現(xiàn)管線碰撞、設備安裝空間不足等一些二維設計中通常不易發(fā)現(xiàn)的問題，為給排水專業(yè)深化設計提供便利。

③多方案對比，擇最優(yōu)方案：快速、高效的設計過程使多方案設計成為可能。設計師可通過多方案設計來降低設計成本，也為甲方創(chuàng)造更多的利益。

④進行復雜的工程計算：基于BIM技術的完善數字化信息使各個給排水系統(tǒng)的快速計算成為可能，特別是管線復雜的樓棟，為設備選型提供依據。同時還可生成材料統(tǒng)計表等各種報表，為工程施工及運營維護提供數據支持。

⑤可出圖性：BIM模型一旦搭建好，平面、立面、剖面圖紙即可導出，除此之外，綜合管線圖紙，綜合結構留洞圖以及改進的方案和偵錯報告等也能導出，可以說BIM技術所帶來的這種優(yōu)勢是空前的。

4 BIM在建筑給排水中的發(fā)展趨勢

4.1 全生命周期的應用

建筑信息模型是一種全新的數據信息管理方法，它將可行性研究、設計、招投標、施工、租售運營、拆建等各階段的數據資料全部包含在模型之中，讓建筑物整個生命周期中任何階段的工作人員在使用該模型時，都能擁有準確完整的數據。這一技術打破傳統(tǒng)理念，不再需要重建模型，只要補充新的信息即可，改變了零散分布式的建筑工程狀態(tài)，將技術深入貫徹到建筑全生命周期的概念中，使建筑全過程一體化的理念可以實現(xiàn)。

4.2 管道工業(yè)化

隨著管道安裝的工程量急劇增長，改變管道安裝傳統(tǒng)方式的，采用工廠化預制的先進方法來提高勞動生產率、縮短工期、降低總成本、降低環(huán)境污染，將成為一種趨勢?！豆艿拦S化預制技術規(guī)范》將管道工廠化預制定義為“將一個或數個管段在工廠（車間）完成組裝，焊接，形成一個整體的過程”[3]。BIM技術為管道工業(yè)化生產提供技術保障。準確的BIM給排水模型在設計階段即已呈現(xiàn)，將數據輸入管道預制工廠即可實現(xiàn)管道、管組的生產，以達到施工單位的要求。

4.3 BIM與物聯(lián)網

物聯(lián)網的存在可以賦予建筑物內每根管道、連接件、設備等唯一的標簽，依靠底層的傳感網絡對其進行監(jiān)控，實現(xiàn)對建筑空間和內部設備的管理，但遺憾的是不能記錄物體更詳細的屬性信息。而BIM技術的存在正好可以補缺，模型中能夠儲存建筑物內所有構件在設計、施工、運營過程中的非幾何信息，兩者具有很強的互補性。

BIM與物聯(lián)網的集成應用實質上是建筑全過程信息的集成，底層信息的感知、采集、傳遞和監(jiān)控依靠物聯(lián)網，上層信息的集成、交互、展示和管理依靠BIM技術，達到了虛擬信息化管理與實體環(huán)境硬件之間的有機融合。這是一種先進的信息化管理手段，將對智能建造產生深遠的影響。

5 結語

目前在我國，BIM技術的使用發(fā)展越來越受到重視，各大設計院開始組建BIM技術團隊，各種BIM咨詢公司及培訓機構應運而生。為滿足人民生活水平日益提高的基礎設施的建設將會給BIM技術帶來更加廣闊的前景。BIM技術的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮?，相信BIM技術在我國建筑給排水專業(yè)的應用前景將會迎來一片光明。

參考文獻：

[1]Dimyadi J A W， Spearpoint M， Amor R. Generating Fire Dynamics Simulator Geometrical Input Using an IFC - Based Building Information Model[J]. Information Technology in Construction， 2007， （12）： 443-457.

[2]中國住房和城鄉(xiāng)建設部.GB/T51212-2016，建筑信息模型應用統(tǒng)一標準[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2017.

[3]中國工業(yè)和信息化部.HG/T21641-2013，管道工廠化預制技術規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2014.