探討B(tài)IM在給水排水消防設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

杭高杰

（山西省建筑科學(xué)研究院有限公司，山西太原030001）

0 引言

BIM技術(shù)的應(yīng)用依賴于信息技術(shù)的逐步完善，在BIM技術(shù)應(yīng)用之前，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)使用比較廣泛，借助計(jì)算機(jī)，提高建筑設(shè)計(jì)的精確性與安全性，以及工作人員的設(shè)計(jì)效率，雖然計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用范圍廣，并且具有一定的優(yōu)勢，但是它的局限性也比較明顯，那就是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)圖紙上，所以無法體現(xiàn)出建筑設(shè)計(jì)的立體性，在使用該技術(shù)時(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)人員的空間判斷能力有一定要求，BIM技術(shù)可以很好地克服以上困難，它可以有效實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的立體化、可視化等，BIM技術(shù)的應(yīng)用降低了建筑設(shè)計(jì)的出錯(cuò)率，節(jié)約了施工成本，將BIM技術(shù)應(yīng)用于給水排水消防設(shè)計(jì)，可以有效提高建筑物的安全性，促進(jìn)我國建筑業(yè)的發(fā)展。

1 BIM技術(shù)在給水排水消防設(shè)計(jì)中的特點(diǎn)

1.1 建筑立體化設(shè)計(jì)

立體化是相對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)而言的，建筑立體化最大的好處在于建筑物整體的可視化，如果在圖紙上進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要花費(fèi)大量時(shí)間，進(jìn)行消防工程不同角度的設(shè)計(jì)，在進(jìn)行施工時(shí)，只有全面掌握消防工程不同面的設(shè)計(jì)圖紙，才能確保施工過程的開展，不僅需要設(shè)計(jì)人員具備較高的專業(yè)能力，而且大量設(shè)計(jì)信息與參數(shù)，延緩了設(shè)計(jì)工作的高效開展，另外，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤，修改過程也需要花費(fèi)較多的時(shí)間，增加了施工成本。借助BIM技術(shù)，修改過程簡單、便捷，設(shè)計(jì)人員可以從建筑模型的任意角度出發(fā)，另外，不同工程具有不同的特點(diǎn)，可以在建筑模型上對(duì)這些特點(diǎn)進(jìn)行放大。除此之外，給水排水消防工程設(shè)計(jì)無法單獨(dú)開展，需要以建筑結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，也就是說，給水排水消防設(shè)計(jì)修改工作較頻繁，借助BIM技術(shù)可以有效提高工作效率。

1.2 參數(shù)同步設(shè)計(jì)

利用BIM技術(shù)，消防管道與相關(guān)構(gòu)件設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性會(huì)大幅提升，降低了錯(cuò)誤概率。在進(jìn)行消防管道與構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，首先工作人員需要對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行科學(xué)安排，然后把消防管道的大小、鋪設(shè)線路與管道材料等信息輸入BIM系統(tǒng)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)這些參數(shù)建立消防工程的模型，并且有了這些參數(shù)信息，系統(tǒng)在做設(shè)計(jì)圖時(shí)，不僅準(zhǔn)確性高，而且速度很快，提高了設(shè)計(jì)效率。如果系統(tǒng)所建立的消防工程模型與實(shí)際情況有所出入，設(shè)計(jì)人員可以直接對(duì)模型進(jìn)行修改，在修改的過程中，各個(gè)參數(shù)信息也會(huì)隨之變化，減少設(shè)計(jì)人員的工作量。為加強(qiáng)財(cái)務(wù)管理，需要工作人員編制工程材料表，如果采用傳統(tǒng)的工作方式，需要工作人員針對(duì)不同設(shè)計(jì)圖紙，逐個(gè)測量與統(tǒng)計(jì)，工作效率比較低下，而BIM系統(tǒng)中有大量數(shù)據(jù)，工作人員可以根據(jù)實(shí)際需求，把這些數(shù)據(jù)隨時(shí)調(diào)出，生成工程材料表，進(jìn)行財(cái)務(wù)管理工程，這對(duì)施工成本的有效控制有極大幫助。給水排水消防工程設(shè)計(jì)工作無法獨(dú)立開展，需要與其他設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)密切配合，所以，共享參數(shù)與項(xiàng)目參數(shù)是其中最關(guān)鍵的內(nèi)容，其中某一項(xiàng)參數(shù)出現(xiàn)變動(dòng)，都會(huì)對(duì)工程的整體性造成影響，因此需要專門的負(fù)責(zé)人對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的統(tǒng)一性進(jìn)行管理，開展參數(shù)設(shè)計(jì)工作，可以使設(shè)計(jì)工作更加透明，各個(gè)環(huán)節(jié)聯(lián)系更加緊密，提高設(shè)計(jì)效率。

1.3 各專業(yè)配合設(shè)計(jì)

給水排水消防工程需要各個(gè)部分的配合才能取得良好的設(shè)計(jì)效果，從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用情況看，在此過程中，由于各個(gè)部門信息的閉塞，消防工程設(shè)計(jì)人員無法及時(shí)、準(zhǔn)確地了解到其他信息，工作人員只能在了解建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行給水排水消防工程設(shè)計(jì)，這樣的工作方式不僅效率低，更重要的是準(zhǔn)確性不夠，與其他專業(yè)的配合程度不夠，建筑工程的各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)獨(dú)立性較強(qiáng)，整體性不夠。BIM是一個(gè)開放性平臺(tái)，所以信息都會(huì)在系統(tǒng)內(nèi)得到整合，如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)變動(dòng)的情況，各個(gè)專業(yè)都可以及時(shí)了解，另外數(shù)據(jù)的變動(dòng)會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)圖的變化，工作人員可以采用重新了解的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)圖的變動(dòng)，這種工作模式不僅更加簡化，而且各個(gè)專業(yè)配合工作更加協(xié)調(diào)與順利。例如，層高的改變對(duì)噴頭安裝高度的影響，房間大小變化對(duì)噴頭布置的影響，甚至梁大小的改變對(duì)噴頭布置的影響，這些變動(dòng)都可以通過BIM技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確直觀的查驗(yàn)，然后修改設(shè)計(jì)。

另外，由于建筑工程模型比較直觀，即使是非專業(yè)人員也可以對(duì)該消防工程有更全面的了解，增加了給水排水消防工程的實(shí)用性，因此，BIM技術(shù)在提高設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性的同時(shí)，還可以最大限度地控制施工成本，帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

1.4 不同類型管道線路設(shè)計(jì)更合理

由于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)停留在平面圖的設(shè)計(jì)上，并且各個(gè)專業(yè)是獨(dú)立設(shè)計(jì)，缺乏溝通，所以難免會(huì)出現(xiàn)不同工程類型管道線路的碰撞問題，管道碰撞等問題會(huì)給建筑物造成極大的安全隱患，因此，如何避免以上問題的出現(xiàn)，成為給水排水消防設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵問題，尤其是水泵房設(shè)計(jì)當(dāng)中，通過BIM技術(shù)可以全面了解到不同類型管道線路的空間狀態(tài)，當(dāng)設(shè)計(jì)人員了解到管道線路的具體走向與高度，就可以避免不同類型管道的相互影響，甚至是避免管道與墻體之間的相互影響，最大限度消除施工隱患。

2 BIM技術(shù)運(yùn)用過程中出現(xiàn)的不足與解決措施

（1）由于我國對(duì)BIM技術(shù)使用程度不高，其中許多環(huán)節(jié)，還沒有建立起相應(yīng)的規(guī)則與標(biāo)準(zhǔn)，例如給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不夠統(tǒng)一，這會(huì)導(dǎo)致不同工作人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)有自己的考量，而出現(xiàn)差異化設(shè)計(jì)結(jié)果，這種差異化對(duì)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展有一定影響。因此，不僅要不斷加強(qiáng)BIM技術(shù)的普及工作，更要使其更完善，否則將會(huì)導(dǎo)致不良后果，降低BIM技術(shù)的實(shí)用性，從而也會(huì)影響該技術(shù)的普及率。

（2）雖然使用該方法可以有效提高設(shè)計(jì)效率，但由于技術(shù)的不成熟，現(xiàn)階段使用BIM技術(shù)只能確保30%的出圖率，因此，不能完整、準(zhǔn)確地反映設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)意圖，給施工人員帶來很多困難，另外，管道位置的計(jì)算還不夠精確，這樣會(huì)使后續(xù)工作難以開展，因此，工作人員需要在計(jì)算問題上花費(fèi)一定的時(shí)間與精力。

3 BIM技術(shù)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的對(duì)比分析

隨著人們生活水平的提高，對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)提出更高的要求，而傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)已經(jīng)無法有效滿足人們更高的生活需求，主要是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是在二維空間中展開，立體感不夠，非常容易出現(xiàn)管道碰撞的問題，延長了施工時(shí)間，增加了施工成本，而BIM技術(shù)通過對(duì)各個(gè)專業(yè)的協(xié)調(diào)，立體化的展示，使施工過程中的錯(cuò)誤率降到最低，施工過程更加順利。

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用的范圍比較窄，許多工作還需要工作人員花費(fèi)精力完成，例如，對(duì)材料表的統(tǒng)計(jì)與編制，這些機(jī)械化工作看似簡單，但是需要工作人員具有極強(qiáng)的耐心，仔細(xì)完成，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤，對(duì)工程的成本預(yù)算有較大影響，使BIM技術(shù)可以是各種材料與構(gòu)件的統(tǒng)計(jì)更加精確，確保材料與構(gòu)件的最優(yōu)使用。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在信息獲取上具有滯后性，難以確保其準(zhǔn)確性，而BIM技術(shù)對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行統(tǒng)籌管理，提高給水排水消防管理效率，可以促進(jìn)設(shè)計(jì)水平的提高，從而確保工程質(zhì)量。

從目前的實(shí)際使用情況看，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的使用率要高于BIM技術(shù)，主要因?yàn)橛?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)更快捷，而且出圖率較高，所以，不夠快捷是目前BIM技術(shù)使用的主要問題，另外，利用BIM技術(shù)建成的模型不能進(jìn)行二次使用，在對(duì)模型進(jìn)行復(fù)制時(shí)，會(huì)出現(xiàn)連接斷開的問題，這也是BIM技術(shù)在未來的發(fā)展過程中，急需解決的問題。

綜上所述，雖然BIM技術(shù)發(fā)展還不夠成熟，但是就目前而言，可以使給水排水消防設(shè)計(jì)更加準(zhǔn)確，提高工程管理效率，使設(shè)計(jì)人員對(duì)工程有整體性把握，確保各個(gè)部門交流、溝通更加順暢，最大限度減小工程的安全隱患，提高建筑物的實(shí)用性。在BIM技術(shù)使用的過程中，需要工作人員不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)該技術(shù)的不斷完善，發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢與價(jià)值，促進(jìn)我國建筑業(yè)的向前發(fā)展。