BIM技術(shù)在建筑給排水設(shè)計中的應(yīng)用研究

方彩麗

（筑博設(shè)計股份有限公司武漢分公司，湖北 武漢 430000）

在建筑工程設(shè)計中，給排水設(shè)計是一項重要內(nèi)容，其設(shè)計是否合理，在很大程度上影響建筑的使用。而傳統(tǒng)的二維設(shè)計已經(jīng)無法滿足要求，為切實加快設(shè)計工作效率，保證設(shè)計效果，有必要在設(shè)計中引入BIM技術(shù)。

1 工程概況

某建筑工程為大型商業(yè)綜合體，其功能包括商業(yè)、娛樂、運動、休閑和住宅，總占地面積約6萬m2，建筑面積可達(dá)11萬m2，地上和地下的建筑面積分別為9萬m2、2萬m2。該建筑給排水設(shè)計主要包含下列內(nèi)容：生活給水、冷卻補水、生活熱水、污水排放、廢水排放、雨水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等，不同系統(tǒng)有不同的功能，需求比較復(fù)雜，這無疑對設(shè)計提出了很高要求。為切實保證設(shè)計質(zhì)量和可行性，滿足各項功能要求，有必要在設(shè)計過程中引入BIM技術(shù)?，F(xiàn)圍繞該建筑工程實際情況，對其給排水設(shè)計過程中BIM技術(shù)具體應(yīng)用做如下深入分析。

2 基于BIM的給排水設(shè)計

2.1 基于BIM的可視化設(shè)計

在設(shè)計中運用BIM技術(shù)之后，可以實現(xiàn)可視化，在這種情況下，不同的管道與管件及附件都能形成和實物完全相同的模型，同時模型還能附帶各項基本信息。以管道為例，采用BIM開展設(shè)計時，可將具體的功能要求作為依據(jù)，選擇適宜的高度設(shè)置流量與流速都能達(dá)到要求的管道，同時賦予其它類型的參數(shù)，如管徑大小、管道材質(zhì)和連接方式。盡管每段管道都存在很多不同的信息，但如果能提前進(jìn)行模板設(shè)置，則可以在實際的設(shè)計過程中方便的實現(xiàn)模型建立，將模型建好之后，相應(yīng)的信息可以自動賦予?；诳梢暬姘澹嚓P(guān)設(shè)計人員能隨時對信息進(jìn)行查看，確定是否存在錯誤，進(jìn)而有針對性的整改處理這些錯誤［1］。

考慮到模型都是根據(jù)實物的尺寸來構(gòu)建的，相關(guān)設(shè)計人員在實際工作中無需考慮設(shè)備具體安裝位置是否正確，由于設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)可視化，所以僅需要進(jìn)行模型的放置，即可輕松判斷設(shè)備實際安裝能否達(dá)到要求。

2.2 基于BIM的協(xié)同設(shè)計

在過去的二維設(shè)計過程中，需要將建筑的底圖作為基礎(chǔ)，在對給排水管道進(jìn)行繪制的過程中雖然也能標(biāo)出管道具體尺寸，但只能簡單的表述出設(shè)計基本原理，至于管道實際安裝能否達(dá)到要求，無法直觀展現(xiàn)出來。而在設(shè)計中運用BIM技術(shù)之后，能以下層結(jié)構(gòu)梁所處位置為依據(jù)對給排水管進(jìn)行設(shè)計，以此防止和結(jié)構(gòu)梁之間發(fā)生碰撞。對于相同樓層的給排水管道，當(dāng)其設(shè)置需要從結(jié)構(gòu)梁中穿過，借助BIM，能保證套管所在位置準(zhǔn)確無誤，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不合適的情況時，如管道從結(jié)構(gòu)梁上穿過的位置不合適等，可立即將其上報至業(yè)主，進(jìn)行有針對性的處理，通過協(xié)同設(shè)計來有效調(diào)整［2］。

2.3 基于BIM的精確量算

當(dāng)能在設(shè)計中成功運用BIM技術(shù)時，相關(guān)設(shè)計人員可以做到一鍵量算。在給排水設(shè)計結(jié)束后，能立即對清單對應(yīng)的實物量進(jìn)行準(zhǔn)確統(tǒng)計。這與以往的以CAD為基礎(chǔ)的統(tǒng)計方式相比，基于BIM技術(shù)的量算可以充分發(fā)揮出技術(shù)自身優(yōu)勢，保證量算結(jié)果準(zhǔn)確性。在設(shè)計人員完成修改以后，相應(yīng)的清單能立即完成更新，無需重復(fù)多次的量算和統(tǒng)計，這樣能減少很多成本，并縮短周期。在工程的設(shè)計過程中如果可以通過計算準(zhǔn)確得出工程量，則對概預(yù)算而言是有很大作用與意義的，并且伴隨著修改的進(jìn)行，實際工程量也會發(fā)生變化，這樣能有效防止統(tǒng)計錯誤的發(fā)生，為成本控制提供很大的方便。

2.4 設(shè)計建議

1）基于BIM技術(shù)的設(shè)計具有信息化與可視化的特點，但依然涉及到部分族，特別是設(shè)備族無法和廠家提供的產(chǎn)品相匹配，以水泵為例，在以往的設(shè)計過程中，需要綜合考慮流量和揚程等要求來選擇適宜的類型，但實際情況中可滿足要求的類型有很多，由不同廠家提供的可以滿足設(shè)計要求的水泵，其尺寸等方面難免存在很大的差異。另外，尺寸有所不同的水泵，它的安裝方式及空間要求往往不盡相同，而且進(jìn)水口和出水口實際高度等也會對實際的安裝等造成影響［3］。

2）就目前來看，以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的協(xié)同設(shè)計僅可以采用鏈接模型進(jìn)行，比如在實際的給排水設(shè)計過程中，與包含建筑和結(jié)構(gòu)等在內(nèi)的多個專業(yè)開展協(xié)同設(shè)計，不同專業(yè)同時開展協(xié)同設(shè)計，首先建立一個工作集，然后對不同專業(yè)的管線開展綜合化的協(xié)同設(shè)計。為了從根本上解決不同專業(yè)在相同平臺上的協(xié)同設(shè)計，在今后的發(fā)展過程中，應(yīng)對包含數(shù)據(jù)傳輸和軟件平臺等在內(nèi)的領(lǐng)域進(jìn)行深度研究與開發(fā)［4］。

3）BIM的滲透應(yīng)用使工程量算經(jīng)歷了一次重大革命，也就是在專業(yè)設(shè)計結(jié)束后實現(xiàn)一鍵量算。然而，就目前來看，以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的工程量算只能解決清單對應(yīng)的實物量，對于之后的清單編制等相關(guān)工作，還需要采用人力來完成。

4）雖然現(xiàn)在的以BIM為基礎(chǔ)的專業(yè)設(shè)計比較流行，但仍不能徹底取代傳統(tǒng)的二維設(shè)計。對給排水專業(yè)的設(shè)計而言，通過對BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，能十分輕松的完成管道設(shè)置與其附件的安裝配備，但給排水專業(yè)依然需要采用原理圖來表達(dá)。當(dāng)前的BIM技術(shù)還無法自動進(jìn)行系統(tǒng)圖的繪制，這一步仍需要采用二維設(shè)計方式進(jìn)行［5］。

3 BIM技術(shù)應(yīng)用效益

實踐表明，在給排水設(shè)計中引入BIM技術(shù)具有良好的綜合效益，包括經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

在經(jīng)濟(jì)效益方面，運用BIM技術(shù)進(jìn)行給排水設(shè)計時，首先能保證計劃可操作性，降低成本，并減少或避免二次拆改；其次能有效控制空間方面的成本，在有限空間之內(nèi)保證不同專業(yè)管線實際布置的合理性與可行性；最后能減少時間方面的成本，保證施工的有序性，進(jìn)而縮短工程工期。據(jù)初步統(tǒng)計，成功引入BIM以后，僅在給排水專業(yè)就能減少7、8萬元左右的成本，而且吊頂?shù)臉?biāo)高被提升了100mm，由此縮短了20天左右的工期。

在社會效益方面，當(dāng)和社會中不同階層和建設(shè)方進(jìn)行對接時，能十分形象且直觀的對整個施工過程予以演示，并能在不同軟件的支持下，充分表現(xiàn)出BIM技術(shù)具有的優(yōu)勢特點，進(jìn)而在現(xiàn)場施工中發(fā)揮出應(yīng)有的管控作用。利用BIM模型，能十分準(zhǔn)確且直觀的表現(xiàn)出整個施工動態(tài)過程，使方案的交底全面實現(xiàn)可視化，大幅減少專題會議，保證溝通的質(zhì)量。另外，通過對以BIM為基礎(chǔ)的圖檔管理的合理應(yīng)用，能使圖紙的查詢和使用效率也得到明顯提高。

4 結(jié)語

綜上所述，在建筑的給排水設(shè)計過程中引入BIM技術(shù)，能有效解決以往二維設(shè)計存在的問題。盡管當(dāng)前的BIM實際應(yīng)用還存在一些瓶頸問題，但它帶來的改變和革命是十分顯著的，相信通過技術(shù)不斷改進(jìn)和發(fā)展，將帶來更大的影響，從根本上保證給排水設(shè)計質(zhì)量。