BIM在建筑給排水工程設(shè)計中的應(yīng)用分析

廖嫻

廣西泰晟建筑設(shè)計有限公司 廣西 北海 536000

建筑系統(tǒng)中的給排水工程與人們生活息息相關(guān)，近幾年BIM在給排水設(shè)計中的運用愈加廣泛，一定程度上優(yōu)化了方案，提高了設(shè)計質(zhì)量和工程質(zhì)量。BIM的相關(guān)概念最早在20世紀(jì)70年代由美國喬治亞理工學(xué)院查克·伊斯特曼博士提出：“建筑信息模型集成了所有的幾何模型信息、功能要求和單元性能，將一個建筑項目整個生命期內(nèi)的所有信息集成到一個單獨的建筑模型中，而且還包括施工進度、建造過程、維護管道等過程信息”。

1 BIM的內(nèi)涵

BIM的內(nèi)涵是用一個數(shù)據(jù)庫作為存放工程幾何、非幾何數(shù)據(jù)的唯一知識庫，使得工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工、管理各個階段的相關(guān)人員都能從中獲取他們所需的數(shù)據(jù)，并且是連續(xù)、及時、可靠、一致的數(shù)據(jù)，且從工程誕生之日開始，為其整個生命期提供可信賴的信息共享的知識資源。因此，BIM理解為涵蓋生命周期中不同階段的數(shù)字模型以及針對這些模型的信息集成和協(xié)同處理的過程，稱呼為“建筑信息模型處理過程”更為貼切。BIM可從四個角度來詮釋：一種多維數(shù)據(jù)信息模型；一種協(xié)同工作過程；一種信息模型集成工具；一種可視化設(shè)計和分析技術(shù)[1]。

2 BIM的主要特征

由于BIM是一種智能化的實體建筑模型，可以連接建筑生命期不同階段的數(shù)據(jù)、過程和資源，可被建筑項目各參與方普遍使用，幫助項目團隊提升決策的效率和正確性。BIM具有完備性、關(guān)聯(lián)性和一致性三個主要特征。

2.1 完備性

BIM的完備性是指除了包含工程對象3D幾何信息和拓撲關(guān)系的描述外，更重要的是包含了完整的工程信息描述。另一方面，BIM將作為一個完備的單一的工程數(shù)據(jù)集，不同用戶可從這個單一的數(shù)據(jù)集中獲取所需的數(shù)據(jù)和工程信息。

2.2 關(guān)聯(lián)性

BIM的關(guān)聯(lián)性是指各個對象之間是可識別且相互關(guān)聯(lián)的，如果模型中的某個對象發(fā)生變化，與之關(guān)聯(lián)的所有對象都會隨之更新。系統(tǒng)能夠?qū)δＰ偷男畔⑦M行分析和統(tǒng)計，并生成相應(yīng)的圖形和文檔。此外，BIM能夠根據(jù)用戶指定的方式進行顯示，例如在二維視圖中生成各種施工圖，也可展示為不同的三維視圖，以及生成三維效果圖。

2.3 一致性

BIM的一致性是指在工程生命期的不同階段模型信息是一致的，同一信息無須重復(fù)輸入。而且這些信息模型能夠自動演化，模型對象在不同階段可以簡單地進行修改和擴展，而無須重新創(chuàng)建，從而減少了信息不一致的錯誤[2]。

3 BIM在建筑給排水工程設(shè)計中應(yīng)用的優(yōu)勢

BIM技術(shù)通過三維的共同工作平臺以及三維的信息傳遞方式，可以在給排水工程設(shè)計中為實現(xiàn)設(shè)計、施工一體化提供良好的技術(shù)平臺和解決思路，為解決給排水建設(shè)工程領(lǐng)域目前存在的協(xié)調(diào)性差、整體性不強等問題提供可能性。

3.1 保證概念設(shè)計階段決策正確

在給排水工程概念設(shè)計階段，設(shè)計人員需要對擬建項目的選址方位、外形、結(jié)構(gòu)形式、耗能與可持續(xù)發(fā)展問題、施工與運營概算等問題做出決策，BIM技術(shù)可以對各種不同的方案進行模擬與分析，而且為集合更多地參與方投入該階段提供了平臺，使做出的分析決策早期得到反饋，保證了決策的正確性與可操作性。

3.2 更加快捷與準(zhǔn)確的繪制3D模型

BIM軟件可以直接在3D平臺繪制給排水工程3D模型，并且所需的任何平面視圖都可以由該3D模型生成，準(zhǔn)確性更高且直觀快捷，為業(yè)主、施工方、預(yù)制方、設(shè)備供應(yīng)方等項目參與人的溝通協(xié)調(diào)提供了平臺。

3.3 多個系統(tǒng)的設(shè)計協(xié)作進行、提高設(shè)計質(zhì)量

對于傳統(tǒng)建設(shè)項目設(shè)計模式，各專業(yè)設(shè)計之間的矛盾沖突極易出現(xiàn)且難以解決，而BIM參數(shù)模型可以對給排水工程建設(shè)項目的各系統(tǒng)進行空間協(xié)調(diào)、消除碰撞沖突，大大縮短了設(shè)計時間且減少了設(shè)計錯誤與漏洞。同時，結(jié)合運用與BIM建模工具有相關(guān)性的分析軟件，可以就擬建項目的多個方面進行分析，并基于分析結(jié)果不斷完善BIM模型。

3.4 對于設(shè)計變更可以靈活應(yīng)對

BIM整體參數(shù)模型自動更新的法則可以讓給排水工程項目參與方靈活應(yīng)對設(shè)計變更，減少例如施工人員與設(shè)計人員所持圖紙不一致的情況。對于施工平面圖的一個細節(jié)變動，可自動在所有相關(guān)聯(lián)的地方做出更新修改。

3.5 提高可施工性

設(shè)計圖紙的實際可施工性是建設(shè)項目經(jīng)常遇到的問題，由于專業(yè)化程度的提高及絕大多數(shù)建設(shè)工程所采用的設(shè)計與施工分別承發(fā)包模式的局限性，設(shè)計與施工人員交流很少，加之很多設(shè)計人員缺乏施工經(jīng)驗，極易導(dǎo)致施工人員難以甚至無法按照設(shè)計圖紙進行施工。BIM可以通過提供3D平臺加強設(shè)計與施工人員的交流，讓有經(jīng)驗的施工管理人員參與到給排水工程設(shè)計階段、早期植入可施工性理念，更深入的推廣新的工程項目管理模式，以解決可施工性的問題。

3.6 為精確化預(yù)算提供便利

在設(shè)計的任何階段，BIM技術(shù)都可以按照定額計價模式根據(jù)當(dāng)前BIM模型的工程量給出工程的總概算。隨著初步設(shè)計的深化，給排水工程項目各個方面均會發(fā)生變動與修改，BIM模型平臺導(dǎo)出的工程概算可以在簽訂招投標(biāo)合同之前給項目各參與方提供決策參考，也為最終的設(shè)計概算提供了基礎(chǔ)。

3.7 有利于低能耗與可持續(xù)發(fā)展設(shè)計

在設(shè)計初期，利用與BIM模型具有互用性的能耗分析軟件就可以為給排水工程設(shè)計注入低能耗與可持續(xù)發(fā)展的理念，這是傳統(tǒng)的2D技術(shù)所不能實現(xiàn)的。除此之外，各類與BIM模型具有互用性的其他軟件都在提高建設(shè)項目整體質(zhì)量上發(fā)揮了重要作用。

[1]石剛.關(guān)于BIM技術(shù)在建筑給排水設(shè)計中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)：全文版,2017,(3):249.

[2]葉探,陳誼.淺談現(xiàn)階段B1M設(shè)計在傳統(tǒng)建筑給排水設(shè)計中的應(yīng)用[J].建筑知識,2016,(04):239,298.