建筑給排水工程設(shè)計中BIM 的應(yīng)用

劉向祎

（中建八局第二建設(shè)有限公司，山東 濟(jì)南 250002）

隨著城市化的發(fā)展和進(jìn)步，人們生活水平得到了很大的提升，所以需要全面地提高建筑設(shè)計水平，才能更好的滿足現(xiàn)代人們使用的需要。在建筑工程中，建筑給排水部分是必不可少的，加強(qiáng)該部分的設(shè)計，可以提升建筑的總體質(zhì)量水平，保證各項功能符合要求。因此，建筑給排水設(shè)計師要具備較高的專業(yè)技術(shù)水平以及豐富的工作經(jīng)驗，確定最科學(xué)合理的給排水方案，滿足建筑工程使用需求。信息技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)的全面發(fā)展和進(jìn)步，建筑三維模型被廣泛地使用到實踐中，其主要是進(jìn)行設(shè)計、施工、進(jìn)度、造價等多個方面的模擬分析，所以被大量地使用到建筑工程領(lǐng)域內(nèi)。利用BIM 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工程總體性分析，能夠落實給排水設(shè)計方案，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與信息共享，最終可以保證建筑工程質(zhì)量合格，消除建筑設(shè)計、施工的風(fēng)險，為整個行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

一、BIM 在建筑給排水工程設(shè)計中的問題

相較一些傳統(tǒng)的建筑給排水工程設(shè)計的方法，BIM 的技術(shù)方法具有很大的獨(dú)特性和優(yōu)勢，并且受到越來越廣泛的重視。但是，隨著現(xiàn)代建筑BIM 技術(shù)應(yīng)用的不斷增多，給排水工程設(shè)計方法也出現(xiàn)了一些問題。

（一）參數(shù)過多，難以修改

BIM 數(shù)據(jù)相當(dāng)于建筑給排水工程項目建設(shè)過程中的數(shù)據(jù)和相關(guān)信息的數(shù)據(jù)存儲器。BIM 有相當(dāng)數(shù)量的數(shù)據(jù)和相關(guān)信息，不僅查詢方便，而且這些信息可以幫助我們快速完成特定任務(wù)。然而，由于BIM 數(shù)據(jù)涉及的范圍廣泛，因此在項目實際操作過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和信息量可能是非常大的，這些數(shù)據(jù)可能會對項目進(jìn)行多級劃分，最終結(jié)果可能導(dǎo)致過度精細(xì)化，信息系統(tǒng)出現(xiàn)難以維護(hù)的信息泄漏現(xiàn)象。

（二）協(xié)同設(shè)計復(fù)雜

在大型建筑給排水工程設(shè)計中，BIM 的協(xié)同運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計主要包括以下2 個方面的協(xié)同設(shè)計內(nèi)容。首先要考慮鏈路運(yùn)行工作組協(xié)同模式，其次是鏈接運(yùn)行協(xié)同模式。這兩點(diǎn)都具有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。從第一點(diǎn)來看，當(dāng)排水管道處于一個工作組協(xié)同運(yùn)行模式時，在正常操作過程中，整個協(xié)同工作中獲取權(quán)限釋放和訪問協(xié)同權(quán)限的操作過程相對復(fù)雜。而在采用第二種鏈路運(yùn)行協(xié)同模式時，難以及時做出全面的排水管道設(shè)計調(diào)整。此外，BIM 在其他地區(qū)也可能會發(fā)現(xiàn)不同的設(shè)計問題，有必要根據(jù)實際情況及時解決這些問題，靈活合理安排自己的設(shè)計方案。

二、BIM 在建筑給排水應(yīng)用范圍

（一）仿真設(shè)計的應(yīng)用

建筑工程給排水工程仿真設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)是能對施工起到技術(shù)指導(dǎo)作用。在給排水工程施工中，由于施工空間狹窄，管道復(fù)雜且數(shù)量多，從而對管道的安裝會產(chǎn)生一些影響。管道施工前，利用BIM 技術(shù)建立三維模型，在保證施工質(zhì)量的前提下合理規(guī)劃施工和科學(xué)安排施工時間，保證管道施工安全穩(wěn)定運(yùn)行，加快施工進(jìn)度，減少建設(shè)資金投入。在給排水工程設(shè)計中，要明確施工預(yù)算目標(biāo)與所需的基本材料，相應(yīng)的編制材料清單，制定合理的安裝方案。并且在工程設(shè)計中，應(yīng)充分考慮和合理規(guī)避各種風(fēng)險，尤其是管道穿叉處應(yīng)合理布置，防止因為工期進(jìn)度問題倉促解決問題。應(yīng)用BIM 技術(shù)進(jìn)行仿真設(shè)計，可以模擬施工過程，及時調(diào)整不合適的部分，檢驗施工過程的科學(xué)合理性，避免施工中無效因素的影響。

（二）排水管道方面的設(shè)計的應(yīng)用

管道的安放位置在整個房屋的建設(shè)過程中對整個建筑的整體形象影響很大，因此管道需要安放在合理的位置，從而更好地保證建筑的功能。在管道設(shè)計過程中，相關(guān)人員可以通過BIM 技術(shù)更好地了解管道在整個建筑中的位置，更直觀地認(rèn)識管道的實際高度和管道的真實空間狀態(tài)。在管道布置過程中，碰撞問題得到了很大程度的解決。相關(guān)人員可以通過BIM 技術(shù)識別管道可能發(fā)生的碰撞風(fēng)險，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。同時，相應(yīng)的檢測可以檢測出BIM 模式下設(shè)計中的沖突，并通過信息技術(shù)反映給相關(guān)人員。充分認(rèn)識到這一點(diǎn)后，相關(guān)人員可以根據(jù)實際情況修改設(shè)計，對提高整個建筑給排水系統(tǒng)的管道設(shè)計效率有重大影響。此外，BIM 技術(shù)還能幫助有關(guān)人員對排水管道設(shè)計中的其他問題進(jìn)行了解，有利于有關(guān)人員及時糾正問題，提高整體工作效率。

（三）可視化設(shè)計的應(yīng)用

在基于CAD 技術(shù)的建筑給排水設(shè)計過程中，設(shè)計前需要對平面圖和三維圖進(jìn)行校核。然而，因為信息零碎、數(shù)據(jù)采集的細(xì)節(jié)不全面等許多因素的影響，導(dǎo)致建筑信息的真實性無法得到保證。BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以避免三維立體圖像的失真。但在建筑給排水設(shè)計中，由于工程類型和設(shè)計方法不一樣，應(yīng)采用BIM 技術(shù)進(jìn)行科學(xué)地給排水設(shè)計，準(zhǔn)確把握了解建筑的主體狀況，確保系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)之間的銜接，優(yōu)化給排水系統(tǒng)的施工。然后相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計和規(guī)范化的圖形繪制，從而使設(shè)計更為方便，這對提高建筑給排水設(shè)計的工程質(zhì)量具有重大意義。

1.設(shè)備可操作性可視化。建筑給排水中應(yīng)用BIM 技術(shù)可以提前檢查建筑設(shè)備空間的合理性。以某生活給水機(jī)房的BIM 模型為例，應(yīng)用BIM技術(shù)可以檢驗機(jī)房的操作空間是否合理，優(yōu)化管道支架。通過工作集的制作，設(shè)定不同的施工路線，制作各種設(shè)備的安裝動畫，并不斷調(diào)整，尋找最優(yōu)的設(shè)備安裝工藝與位置。與傳統(tǒng)的施工方法相比，該方法更直觀、清晰。2.機(jī)電管道碰撞檢測可視化。機(jī)電管道碰撞檢測可視化是將各種專業(yè)模型組裝成一個完整的BIM 模型，使機(jī)電管道與建筑物之間的碰撞點(diǎn)以三維可視化的方式表現(xiàn)出來。在BIM 模型中，可以在真實的三維空間中提前找到碰撞點(diǎn)，由專業(yè)人員找到模型中不合理的部分及調(diào)整碰撞點(diǎn)后，導(dǎo)出CAD 圖紙。

（四）參數(shù)化設(shè)計的應(yīng)用

BIM 系統(tǒng)需要分析和解決的一些數(shù)據(jù)模型，根據(jù)建筑本身的特點(diǎn)，其中包含相應(yīng)的數(shù)據(jù)表、二維視圖與三維視圖等形式，然后對相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分析與整理。如果實際情況發(fā)生了一些改變，相應(yīng)的數(shù)據(jù)也會發(fā)生一定程度的變化，這將對建筑的平面設(shè)計產(chǎn)生一定的影響。此時，相關(guān)人員需要對相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。當(dāng)相關(guān)人員利用BIM 系統(tǒng)設(shè)計相應(yīng)給排水工程參數(shù)時，這會大大提高相應(yīng)的工作效率。具體表現(xiàn)為：利用BIM 系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計時，可以將這部分信息快速導(dǎo)入計算機(jī)進(jìn)行詳細(xì)分析，從而提高效率。此外，參數(shù)化設(shè)計可以以模型的形式呈現(xiàn)，使數(shù)據(jù)分析更加直觀。除此之外，在這個過程中通常使用Excel，操作技術(shù)不是很大，數(shù)據(jù)可以得到及時更新。因此，在將BIM 技術(shù)應(yīng)用于參數(shù)化設(shè)計時，大多數(shù)人使用Excel 作為工具，這樣不僅可以幫助相關(guān)人員進(jìn)行建筑給排水工程的設(shè)計，并且會大大提高整體工作效率。

結(jié)語：建筑給排水工程項目中，BIM 技術(shù)的應(yīng)用能有效提高施工效率和工程質(zhì)量，具有良好的使用價值和應(yīng)用前景。然而，我國在BIM 技術(shù)的設(shè)計、應(yīng)用和推廣方面還存在一些問題，阻礙了BIM 技術(shù)在建筑領(lǐng)域的發(fā)展。因此，在未來建筑給排水工程中，相關(guān)人員需加強(qiáng)對BIM 應(yīng)用的研究，充分重視BIM 技術(shù)對建筑業(yè)發(fā)展的重要性，使BIM 技術(shù)有更廣泛的應(yīng)用，從而促進(jìn)我國建筑給水排水工程的進(jìn)一步發(fā)展。