探究建筑給排水工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用

皮楊子婷，陳志明，王 昱

（1.華安工程技術(shù)有限公司，云南 昆明 650224；2.南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電有限公司工程建設(shè)管理分公司，廣東 廣州 510000）

科技發(fā)展日趨快速，傳統(tǒng)行業(yè)必將與科技發(fā)展發(fā)生碰撞，BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所產(chǎn)生的價(jià)值將會(huì)解決建筑行業(yè)中的難題。BIM技術(shù)價(jià)值在于能將傳統(tǒng)平面即CAD二維制圖中給排水工程設(shè)計(jì)建立信息模型，精準(zhǔn)地標(biāo)示出給排水系統(tǒng)中各管道間的具體位置，解決復(fù)雜空間中給排水體統(tǒng)中管道碰撞的問題。

文章通過國(guó)內(nèi)外BIM標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用研究給排水工程特點(diǎn)，對(duì)BIM技術(shù)含義、技術(shù)特點(diǎn)及BIM技術(shù)在建筑給排水工程的應(yīng)用做探究，總結(jié)BIM技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)運(yùn)用中產(chǎn)生的積極影響。

1 結(jié)合BIM分析建筑給排水技術(shù)的概況

1.1 建筑給排水技術(shù)概況

社會(huì)發(fā)展的速度在不斷加快，建筑群體的規(guī)模也明顯較前幾年擴(kuò)大很多。然而目前的建筑給排水技術(shù)的發(fā)展存在的許多問題，需要不斷地完善與優(yōu)化以確保建筑物使用年限。我們處于資源越來越稀缺的時(shí)代，對(duì)資源的利用也變得尤為重要，在建筑給排水技術(shù)中分為給水技術(shù)與排水技術(shù)，兩個(gè)技術(shù)需要合理的規(guī)劃及應(yīng)用，才能讓資源不浪費(fèi)，提高利用率。在給水技術(shù)中如果沒有做好供水整體的分析就會(huì)使得后續(xù)供水不足，管道凍裂或破裂也會(huì)使上述情況發(fā)生。其次，供水設(shè)備的質(zhì)量、增壓設(shè)施的增加也都直接影響了給排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在排水系統(tǒng)中，包含頂層排水系統(tǒng)、中水回收再利用系統(tǒng)、居民生活污水處理系統(tǒng)，這類系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，是否能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)全面分析把控，直接決定了是否會(huì)造成中水污水不分離的問題或其余問題。因此，從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開始就需要保證設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量和效益。

1.2 BIM技術(shù)含義

建筑信息化模型的縮寫就是BIM技術(shù)，該技術(shù)是指項(xiàng)目工程中各種相關(guān)的數(shù)據(jù)和施工中涉及的工作流程進(jìn)行組合，從而形成對(duì)應(yīng)工程的信息模型，以此達(dá)到將建筑數(shù)據(jù)匯總的效果。BIM技術(shù)的應(yīng)用是模型數(shù)據(jù)的應(yīng)用，其包含了工程結(jié)構(gòu)、材料、施工時(shí)間等各方面的數(shù)據(jù)內(nèi)容。大數(shù)據(jù)內(nèi)容的匯總形成龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)，讓BIM在建筑工程給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用非常方便快捷。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性讓信息實(shí)現(xiàn)了共享與傳輸?？梢暬Ｐ偷闹庇^效果，更是讓給排水工程施工的效率得到了極大的提高，從多方面節(jié)約了成本。

1.3 BIM技術(shù)特點(diǎn)

建筑行業(yè)中BIM技術(shù)的應(yīng)用不僅能提高工程制圖的速度，還能有效降低信息不對(duì)稱帶來的損害，提高項(xiàng)目各參與方的交流溝通和協(xié)作效率。BIM并不是軟件功能有多強(qiáng)大，而是其背后對(duì)數(shù)據(jù)的管理方法提升了效率，降低管理成本從而增加效益。國(guó)內(nèi)目前仍有部分工程還在處于碎片式和粗放式管理，而BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)工程項(xiàng)目生命周期的數(shù)據(jù)信息傳遞與共享?；贐IM高質(zhì)量的三維可視化立體模型進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，就能在BIM平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)在建筑模型中對(duì)專業(yè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行交流，可以更快速地發(fā)現(xiàn)問題，對(duì)BIM模型進(jìn)行整合，成為一個(gè)可視化的立體整體。BIM技術(shù)的在建筑工程行業(yè)的推廣，讓企業(yè)在施工方面的生產(chǎn)效率得到了提高，同時(shí)也使企業(yè)有效地提升了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

2 建筑給排水工程中BIM應(yīng)用

2.1 統(tǒng)一信息模型，提高多方溝通效率

傳統(tǒng)的給排水工程設(shè)計(jì)不交叉，避免不了因?yàn)椴煌ぷ鞣绞綆淼囊?guī)范不統(tǒng)一，缺乏溝通的情況。然而應(yīng)用BIM技術(shù)，可以建立統(tǒng)一的信息模型，將結(jié)構(gòu)信息、管道信息、設(shè)備組件進(jìn)行整合，為管道綜合施工提供依據(jù)。讓多方都能及時(shí)了解各專業(yè)交叉碰撞、設(shè)備參數(shù)、設(shè)計(jì)進(jìn)展等情況。某樞紐工程消防建設(shè)中的給排水系統(tǒng)涉及范圍廣、工期緊張、任務(wù)重，并存在跨省，以往設(shè)計(jì)出來的圖紙多而復(fù)雜，與機(jī)電專業(yè)和土建專業(yè)圖紙中的數(shù)據(jù)交叉碰撞較多，容易出現(xiàn)錯(cuò)漏，而BIM技術(shù)的應(yīng)用讓多方能明確消防工程中給排水系統(tǒng)管道的平面位置，有利于分部工程的規(guī)劃與實(shí)施。

2.2 安裝過程的模擬，提高工程施工效率

傳統(tǒng)的給排水工程施工通常是讓施工人員在一定的時(shí)間范圍內(nèi)熟悉并掌握工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙的主要內(nèi)容，同時(shí)還要對(duì)實(shí)際建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境有全面的了解。施工人員只有這樣才能保證管線與管線之間、管線與結(jié)構(gòu)之間的位置關(guān)系。BIM能構(gòu)建三維可視化立體模型，直接將建筑施工的效果展現(xiàn)出來，從數(shù)據(jù)上還原施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，結(jié)合實(shí)際情況針對(duì)管線之間的位置能做到精確模擬，還可以將某些部分的剖面圖或者是截面圖清晰地呈現(xiàn)出來，對(duì)安裝過程進(jìn)行全面的剖析，從而新增最優(yōu)的施工方案，降低風(fēng)險(xiǎn)成本，提高工程施工效率。

2.3 方便快捷針對(duì)材料的統(tǒng)計(jì)與設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)給排水工程管線較為復(fù)雜，工作量大，施工效率低的現(xiàn)狀。同時(shí)也打破傳統(tǒng)編制給排水工程項(xiàng)目總體材料清單時(shí)，要從CAD軟件進(jìn)行造價(jià)統(tǒng)計(jì)的固有方法。傳統(tǒng)的給排水設(shè)計(jì)工程中是采用辦公軟件進(jìn)行對(duì)應(yīng)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)、分析、匯總計(jì)算。BIM技術(shù)卻可以應(yīng)用給排水計(jì)算，更快捷地獲取數(shù)據(jù)，提高各種數(shù)據(jù)信息的匹配度和真實(shí)性。

BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用能快速導(dǎo)出材料清單，實(shí)現(xiàn)單一統(tǒng)計(jì)、局部統(tǒng)計(jì)、自定義統(tǒng)計(jì)等多種方式，更有效地提高了工作效率，更利于工程造價(jià)的預(yù)算工作快速推進(jìn)。

2.4 BIM能更加直觀地展現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)

隨著科技的發(fā)展，在建筑工程中應(yīng)運(yùn)而生BIM技術(shù)，它是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，是建筑給排水工程由平面轉(zhuǎn)三維的變革式的發(fā)展。傳統(tǒng)的建筑工程設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)師對(duì)建筑的平、立、剖圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行細(xì)致的檢查后繪圖。但是因?yàn)楣こ淘O(shè)計(jì)程序的限制無法讓設(shè)計(jì)師獲得全面的建筑結(jié)構(gòu)圖，致使最終的設(shè)計(jì)圖紙中的工程信息缺失。應(yīng)用BIM技術(shù)建模，可以保證工程信息的完整度，設(shè)計(jì)圖紙更直觀，易于質(zhì)量控制，施工進(jìn)度的把控。

例如1座高4層的某建筑中大型會(huì)議室層高4.5 m。會(huì)議室中有0.5 m高風(fēng)管、0.2 m高橋架、DN150管道的消防主管級(jí)頂部噴淋系統(tǒng)，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)跨度較大等原因，其局部梁高設(shè)計(jì)只有1 m，通過CAD二維設(shè)計(jì)制圖后會(huì)議室吊頂凈高僅有2.4 m，無法滿足使用要求。項(xiàng)目設(shè)計(jì)最終采用BIM技術(shù)建模，把局部?jī)舾咝畔⒎答伣o裝修施工隊(duì)伍并及時(shí)對(duì)設(shè)備布線和凈高做了裝修調(diào)整，調(diào)整后凈高達(dá)到2.8 m。期間協(xié)調(diào)好了土建、設(shè)備管線分布、裝修等多方面的問題，使用單位也較為滿意。

3 BIM標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用

BIM標(biāo)準(zhǔn)——《使用BIM的建設(shè)項(xiàng)目資本交付階段的信息管理規(guī)范》PAS 1192-2是英國(guó)制定的，該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)征詢了行業(yè)及政府機(jī)構(gòu)的意見后說明了如何更好地實(shí)現(xiàn)2級(jí)BIM成熟度，以便進(jìn)行有效的信息共享。這關(guān)乎在項(xiàng)目的關(guān)鍵階段與客戶和供應(yīng)鏈間創(chuàng)建信息交換點(diǎn)。英國(guó)BIM任務(wù)組歐盟及國(guó)際關(guān)系負(fù)責(zé)人Adam Matthews表示：英國(guó)的PAS 1192-2 標(biāo)準(zhǔn)與美國(guó)的LOD標(biāo)準(zhǔn)在大體目標(biāo)及任務(wù)上相似，但也有所不同。英國(guó)的PAS 1192-2標(biāo)準(zhǔn)的制訂由政府主導(dǎo)，而美國(guó)的LOD標(biāo)準(zhǔn)由建筑、工程、施工企業(yè)、分包商的專業(yè)人士自發(fā)制訂。英國(guó)的PAS 1192-2標(biāo)準(zhǔn)可用來評(píng)估一個(gè)公司對(duì)于BIM的應(yīng)用情況；而美國(guó)的LOD標(biāo)準(zhǔn)專門針對(duì)BIM模型，不能用于代替每個(gè)項(xiàng)目自身的BIM執(zhí)行計(jì)劃。

BIM的規(guī)范應(yīng)用在英國(guó)有更加完善的規(guī)范和要求、細(xì)化的流程和步驟，而中國(guó)的BIM應(yīng)用暫時(shí)處于初始階段。因此業(yè)主能從標(biāo)準(zhǔn)和流程文件中提出要求，總承包商能從規(guī)范和規(guī)定中提出適合項(xiàng)目的執(zhí)行方案，分包商可按總承包商要求提供BIM執(zhí)行方案和相應(yīng)的交付物，總承包商可在綜合各分包商的方案后形成自己的投標(biāo)方案。信息溝通將會(huì)因?yàn)樾畔?fù)雜程度、交換使用環(huán)境等確定變得更加流暢、高效、快捷。

4 結(jié)束語(yǔ)

建筑業(yè)的發(fā)展日新月異，BIM技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用將越來越普及。在給排水設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)大大縮短了設(shè)計(jì)周期，調(diào)高了施工效率。從平面到三維建模的發(fā)展，把設(shè)計(jì)圖紙變得更可視化，方便施工。雖然我國(guó)相較于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家BIM技術(shù)的發(fā)展還有一定的差距，在國(guó)內(nèi)外工程建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用較少，但是在不斷提升建筑給排水工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用，從概念引入到理論研究，再到高速發(fā)展與推廣，最終達(dá)到深度應(yīng)用，從而最大限度提高給排水工程設(shè)計(jì)的可行性及效率。BIM技術(shù)的運(yùn)用使施工人員更直觀明了地理解設(shè)計(jì)思路，合理分配各種資源，減少浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)更高效、準(zhǔn)確的工程設(shè)計(jì)與施工管理，推動(dòng)建筑行業(yè)的跨越式發(fā)展。