BIM在建筑給排水工程中的應(yīng)用探討

（福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 永安 366000）

0 前言

BIM 技術(shù)具體優(yōu)勢和能力體現(xiàn)在具有可視化功能，能進(jìn)行模擬演示，以及管道碰撞交叉檢查，同時還具有數(shù)據(jù)庫，各種數(shù)據(jù)信息能夠及時的調(diào)取及更新，數(shù)據(jù)的使用率提升，對于工程的施工推進(jìn)以及工程的施工標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化都有一定的促進(jìn)作用，使建筑整體的施工穩(wěn)定性提升，施工成本降低以及施工工期有效縮減，實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)化配置。BIM 技術(shù)在建筑給排水工程中的應(yīng)用還處于初級狀態(tài)，還存在較多的不足之處，需要明確BIM 技術(shù)的概況和特點(diǎn)，BIM 技術(shù)在建筑給排水工程中存在的具體應(yīng)用問題，以及問題的解決和有效應(yīng)用策略。

1 BIM 技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 可視化設(shè)計

BIM 技術(shù)的特點(diǎn)之一就是可視化設(shè)計，CAD 技術(shù)是傳統(tǒng)的輔助設(shè)計制圖的工具，而獲取的設(shè)計圖紙呈現(xiàn)的是二維狀態(tài)，無法直觀的觀察以及了解到給排水工程的具體設(shè)計情況，包括管道的布置等，對于設(shè)計人員和施工人員的專業(yè)性以及能力要求較高，必須具備較強(qiáng)的空間想象能力，CAD 技術(shù)的局限性相對較大，如果建筑的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性增加，功能增加，設(shè)計的復(fù)雜性增加，工作量增加，出現(xiàn)錯誤的概率也相應(yīng)增加，這對于推動建筑行業(yè)的發(fā)展是極為不利。利用BIM 技術(shù)的三維建模以及可視化功能，對建筑進(jìn)行全面的細(xì)致的可視化設(shè)計，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計人員以及施工人員直接的多角度的看到管道的位置以及走向等，與各個位置之間的具體聯(lián)系情況等。設(shè)計人員能夠通過對可視化設(shè)計的全面觀察以及分析，確定結(jié)構(gòu)中設(shè)計中存在的矛盾點(diǎn)以及潛在的問題等，及時的進(jìn)行調(diào)整，以及施工人員也能夠根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，及時的發(fā)現(xiàn)可視化設(shè)計中的漏洞，實(shí)現(xiàn)在施工前及時的改進(jìn)，保證施工的穩(wěn)定進(jìn)行。

1.2 參數(shù)化設(shè)計

傳統(tǒng)的建筑給排水工程設(shè)計中，在圖紙繪制完成之后，通過管網(wǎng)平差計算軟件進(jìn)行水力計算，由于軟件的精準(zhǔn)度有限，結(jié)果的科學(xué)性無法保障，需要進(jìn)行反復(fù)的核對和確定，當(dāng)確定數(shù)據(jù)有誤時就需要進(jìn)行修改，而之前的設(shè)計、造價確定等程序都需要重新調(diào)整，工程量極大。BIM 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)將建筑所有信息數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分類，并且將數(shù)據(jù)與設(shè)計圖紙、造價等實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)，當(dāng)某一個數(shù)據(jù)存在問題，需要調(diào)整時，調(diào)整完成相關(guān)的設(shè)計圖紙造價等就會隨之發(fā)生變化，對應(yīng)的參數(shù)也會發(fā)生相應(yīng)的變化，讓數(shù)據(jù)的調(diào)整更為便捷高效。

1.3 各工作協(xié)調(diào)合作

在建筑給排水設(shè)計中，采用傳統(tǒng)的繪圖方式無法全面考慮管道錯綜復(fù)雜問題，比如管道在空間中的碰撞檢測，管道間是否存在沖突。BIM 繪圖完成后，可觀察所有管線是否存在碰撞現(xiàn)象，并可利用檢測功能，檢查管線是否存在硬碰撞或者軟碰撞[1]，分析給排水系統(tǒng)是否存在異常情況并進(jìn)行自動標(biāo)注，發(fā)現(xiàn)問題，就可以采取措施及時補(bǔ)救，提高效率。

2 在建筑給排水工程中應(yīng)用BIM 技術(shù)的效果

2.1 提高施工效率，縮短工期

建筑給排水工程中應(yīng)用BIM 技術(shù)的效果之一就是提高施工效率，縮短工期，具體體現(xiàn)為，BIM 技術(shù)可以構(gòu)建可視化的三維模型，能夠?qū)⒃O(shè)計的問題直觀的展現(xiàn)出來快速進(jìn)行調(diào)整，以及能夠讓施工人員更快的理解以及更快的掌握施工的要求以及施工的結(jié)構(gòu)，節(jié)省溝通的成本以及設(shè)計圖紙分析的時間，同時減少潛在干擾和潛在影響因素，讓施工進(jìn)度大大提升，施工的效率有效增加，以及施工的周期明顯縮短[2]。

2.2 優(yōu)化施工資源配置

利用BIM 技術(shù)對施工全場進(jìn)行監(jiān)控管理，實(shí)時掌握現(xiàn)場的施工狀況，保障施工的安全性以及施工的質(zhì)量，對于出現(xiàn)的問題，及時的反饋給相關(guān)的處理人員，保證解決的效率降低對于工程的影響，并且根據(jù)施工的需求以及施工的變化，對工作人員，材料，器械等進(jìn)行快速的調(diào)配，保證現(xiàn)場施工不受到影響，也實(shí)現(xiàn)資源的合理化配置。BIM 技術(shù)根據(jù)獲取的信息和數(shù)據(jù)，建立可視化模型模擬現(xiàn)場施工，根據(jù)數(shù)據(jù)信息的分析結(jié)果自動計算出現(xiàn)場資源分配的情況，以及現(xiàn)場各個環(huán)節(jié)資源需求的狀況等，根據(jù)需求的變化，及時的進(jìn)行資源的調(diào)配，在此過程中，操作人員需要對數(shù)據(jù)的變化進(jìn)行及時的更新和觀察，避免出現(xiàn)重復(fù)調(diào)配的情況出現(xiàn)。

3 在建筑給排水工程中應(yīng)用BIM 技術(shù)存在的問題

3.1 信息量大

BIM 數(shù)據(jù)庫中所包含的信息和資料包括各類建筑設(shè)計所涵蓋的所有信息數(shù)據(jù)和資料，以及建筑各環(huán)節(jié)的施工內(nèi)容，操作內(nèi)容等，也包括一些準(zhǔn)備工作信息數(shù)據(jù)等，以及施工管理、工程預(yù)算等方面的信息，數(shù)據(jù)內(nèi)容全面多層次，給建筑工作人員設(shè)計人員等提供了極大的便利，節(jié)省了設(shè)計施工的精力和時間，提升了建筑的整體結(jié)構(gòu)規(guī)范性以及高質(zhì)量性。隨之而來的一個問題就是由于信息量龐大，信息種類繁多以及信息較為多樣化多層級化，信息分類也沒有一個較為統(tǒng)一規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致信息的分類存在問題，信息的細(xì)分難度也提升，信息之間都存在或多或少的關(guān)聯(lián)性，信息的查找難度嚴(yán)重影響信息的調(diào)取和使用，進(jìn)而也會影響限制施工的進(jìn)度和質(zhì)量[3]。

3.2 協(xié)同設(shè)計難度大

BIM 協(xié)同設(shè)計在工作集模式下，權(quán)限獲取的復(fù)雜程度高，程序較為復(fù)雜，權(quán)限限制大，這導(dǎo)致BIM 技術(shù)在建筑給排水工程中的使用難度較高，工程的設(shè)計進(jìn)度和工程的施工進(jìn)度都受到阻礙。BIM 協(xié)同設(shè)計在含鏈接模式下，調(diào)整難度較大。BIM 技術(shù)還存在的一個問題就是，由于涉及的技術(shù)較多，所涵蓋的知識體系以及知識種類較為復(fù)雜，結(jié)構(gòu)以及原理和較多，對于技術(shù)操作人員的綜合能力和專業(yè)性要求較高，一旦信息出現(xiàn)錯誤，由于處理效率有限就會影響相關(guān)信息的利用效果，并且定位錯誤的信息需要花費(fèi)大量的時間大量的資源，也會限制施工的后續(xù)開展。

4 BIM 技術(shù)在建筑給排水工程中的應(yīng)用探討

4.1 建筑信息參數(shù)化設(shè)計

BIM 技術(shù)在建筑給排水工程中的具體應(yīng)用包括實(shí)現(xiàn)建筑信息參數(shù)化設(shè)計，通過將建筑各類信息進(jìn)行綜合整理以及分類，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化管理和儲存，數(shù)據(jù)模型構(gòu)建。在BIM 技術(shù)應(yīng)用過程中，數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)一旦出現(xiàn)變化，則對應(yīng)的建筑相關(guān)設(shè)計數(shù)據(jù)以及方案也需要進(jìn)行合理的調(diào)整修正，防止設(shè)計與實(shí)際的需求之間存在矛盾，影響建筑施工的正常開展。建筑信息參數(shù)化設(shè)計應(yīng)用的優(yōu)勢在于，能夠讓BIM 系統(tǒng)中的信息數(shù)據(jù)直接傳輸導(dǎo)入到計算機(jī)上，讓數(shù)據(jù)以及模型等信息更為直觀的展現(xiàn)，工作人員數(shù)據(jù)庫的使用更為高效更為高質(zhì)量，整體工程的推進(jìn)更為安全可靠。

4.2 針對管道進(jìn)行綜合化設(shè)計以及針對給排水進(jìn)行可視化設(shè)計

針對管道進(jìn)行綜合化設(shè)計的具體為，利用BIM 技術(shù)，工作人員能夠直觀的全面的清晰的看到管道安裝狀態(tài)，管道的高度，管道的空間狀態(tài)等，通過數(shù)據(jù)的反饋以及模型的展示，來分析以及判斷存在的異常以及問題，進(jìn)行實(shí)際的確認(rèn)以及實(shí)際的調(diào)整處理，保證給排水工程能夠正常投入使用。同時在設(shè)計階段就需要利用BIM 技術(shù)檢測存在的沖突和無法實(shí)現(xiàn)的部分，及時的進(jìn)行修正，保證施工階段能夠順利行進(jìn)。也需要通過BIM 技術(shù)將所發(fā)生的問題異常以及對應(yīng)的處理方案進(jìn)行數(shù)據(jù)化記錄和保存，為相同或者類似問題處理提供經(jīng)驗(yàn)和參考，提升效率，和降低對于施工的影響程度[4]。

針對給排水進(jìn)行的可視化設(shè)計具體為，傳統(tǒng)給排水設(shè)計是使用CAD 軟件來進(jìn)行的，與其它設(shè)計內(nèi)容涇渭分明，而一旦其它設(shè)計出現(xiàn)調(diào)整或者給排水設(shè)計出現(xiàn)修改，就會影響彼此的設(shè)計內(nèi)容，但是由于相互獨(dú)立，修改調(diào)整難度相應(yīng)增加，并且需要做的工作內(nèi)容較多，影響整體的工作效率，造成施工的成本增加。利用BIM 技術(shù)中的可視化技術(shù)，能夠有效的改變這一局面，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計的融合性以及整體性，并且快速的全面的掌握建筑工程的各方面數(shù)據(jù)和信息，出現(xiàn)需要調(diào)整以及需要修改的情況，能夠全面快速的整理，避免對建筑工程產(chǎn)生阻礙和影響。

5 結(jié)語

BIM 技術(shù)在建筑給排水工程中的應(yīng)用研究價值在于，能夠替換傳統(tǒng)的模式，讓給排水工程的設(shè)計更為直觀更為全面，提升施工的質(zhì)量以及與建筑整體結(jié)構(gòu)之間的兼容性，建筑整體的性能以及安全性也相應(yīng)提升，并且建筑的成本也得到一定的控制，收益得到實(shí)際提升。同時這一研究內(nèi)容，也能夠給BIM 技術(shù)在其它領(lǐng)域中的應(yīng)用給予一定的借鑒，推動相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展和實(shí)現(xiàn)BIM 技術(shù)的作用得到全面發(fā)揮。