BIM 技術(shù)在建筑給排水與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

祝立強(qiáng)

（中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 102600）

建筑給排水和暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要結(jié)合建筑工程的基本情況，合理地對(duì)施工技術(shù)和建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，從而保證建筑的建設(shè)效果。但是，在實(shí)際的給排水和暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程中，容易因?yàn)楹芏嘁蛩氐挠绊?，?dǎo)致施工出現(xiàn)不合理的情況，這樣的情況下，就容易引起建筑施工隱患，甚至造成嚴(yán)重的安全隱患。所以，需要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)BIM 技術(shù)進(jìn)行合理地應(yīng)用，將BIM 技術(shù)應(yīng)用到給排水和暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，促使暖通空調(diào)和給排水設(shè)計(jì)，能夠符合建筑的建設(shè)需求，同時(shí)，使用BIM 技術(shù)，還能合理地提升給排水和暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，使得建筑能夠更好地給人們帶來(lái)服務(wù)，進(jìn)而全面推動(dòng)建筑的服務(wù)能力，推動(dòng)人們生活品質(zhì)改善?；诖?，本文對(duì)BIM 技術(shù)在建筑給排水與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，先對(duì)BIM 技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，然后對(duì)建筑給排水和暖通空調(diào)設(shè)計(jì)當(dāng)中的BIM 技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)研究，確保BIM 技術(shù)能夠在給排水和暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，發(fā)揮較好的功能和作用，進(jìn)而使得建筑的建設(shè)質(zhì)量和服務(wù)能力得到合理的提升。

1 BIM 技術(shù)的相應(yīng)研究

結(jié)合BIM 技術(shù)的基本情況，對(duì)BIM 技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，BIM 技術(shù)是一種以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的技術(shù)，使用該項(xiàng)技術(shù)，能夠滿足實(shí)際施工的相應(yīng)需求，更好地推動(dòng)建筑的設(shè)計(jì)效果，同時(shí)，還能減少施工過(guò)程中的相應(yīng)問(wèn)題，使得建筑能夠更好地給人們帶來(lái)服務(wù)。實(shí)際工作中，使用BIM 技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建設(shè)目標(biāo)的信息集成，從而使得建設(shè)項(xiàng)目能夠在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行，甚至是全生命周期的終結(jié)時(shí)，各種信息始終整合于一個(gè)三維模型信息數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。另外，設(shè)計(jì)人員可以對(duì)BIM 模型進(jìn)行合理的運(yùn)用，使用BIM 模型，不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)造價(jià)的合理控制，還有助于施工的合理管理，提高工程的建設(shè)效果。另外，施工期間，使用BIM技術(shù)的模擬能力，能夠?qū)κ┕て陂g的相應(yīng)問(wèn)題進(jìn)行研究，確保相應(yīng)問(wèn)題能夠得到合理的控制，進(jìn)而保證工程的建設(shè)效果和建設(shè)質(zhì)量。使用BIM 技術(shù)不僅能夠提升工程的管理效果，還能保證工程的建設(shè)質(zhì)量，同時(shí)，還能有效地對(duì)建設(shè)資源進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)資源的合理節(jié)約，所以，就能有效地對(duì)施工成本進(jìn)行管理，促使工程項(xiàng)目能夠符合可持續(xù)發(fā)展的需求。BIM 技術(shù)的分解情況如圖1 所示。

圖1 BIM 技術(shù)的分解和功能作用

BIM 技術(shù)在應(yīng)用時(shí)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、工程建造和工程管理等相應(yīng)內(nèi)容的數(shù)據(jù)化工具，能實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目數(shù)據(jù)化、信息化的模型整合，并在策劃、運(yùn)行和維護(hù)全生命周期過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)信息的共享、傳遞等工作，從而使得參建人員能夠做好施工的合理控制，并有效地提高生產(chǎn)效率，使得施工成本、施工質(zhì)量都能得到合理的運(yùn)用。運(yùn)維信息系統(tǒng)與BIM 集成接口形式見(jiàn)表1。

表1 運(yùn)維信息系統(tǒng)與BIM 集成接口形式

在實(shí)際工程建設(shè)過(guò)程中，BIM 技術(shù)具有加快工期等特點(diǎn)，從而使得項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量和建設(shè)效率都能得到合理的提升，保證項(xiàng)目的服務(wù)能力。現(xiàn)對(duì)詳細(xì)BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)或是特點(diǎn)進(jìn)行研究，詳細(xì)的內(nèi)容分析如下。

1）加快工期。BIM 技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠在施工前期減少各專業(yè)之間的沖突與問(wèn)題，同時(shí)，還能使得設(shè)計(jì)方案的錯(cuò)誤得到合理的控制，進(jìn)而使得資源計(jì)劃、技術(shù)工作和協(xié)同管理等方面的內(nèi)容，都能實(shí)現(xiàn)合理的控制，進(jìn)而推動(dòng)工程的建設(shè)效率，有效地對(duì)工程項(xiàng)目的工期進(jìn)行合理控制，并使得工程能夠更加符合實(shí)際應(yīng)用的相應(yīng)需求。

2）形成模型。結(jié)合BIM 技術(shù)的相應(yīng)情況對(duì)BIM 技術(shù)進(jìn)行合理的利用，從而實(shí)現(xiàn)模型的合理利用。BIM 模型的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)運(yùn)維成本的合理控制。同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑生命周期的合理控制，使得在生命周期內(nèi)，建筑工程能夠更好地為人們提供服務(wù)。圖2 為以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的建筑模型。

圖2 以BIM 技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的建筑模型

3）實(shí)現(xiàn)對(duì)工程造價(jià)的合理控制。施工期間，使用BIM 技術(shù)能夠有效地對(duì)工程的造價(jià)進(jìn)行控制，促使在工程建設(shè)階段，工程造價(jià)能夠得到合理的管理，減少施工期間相應(yīng)問(wèn)題的發(fā)生，促使工程遺漏問(wèn)題能夠得到合理的解決，進(jìn)而使得在BIM 技術(shù)支持下，建筑工程的建設(shè)造價(jià)能夠得到合理的控制；實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的合理節(jié)約，減少返工和廢棄工程的發(fā)生；實(shí)現(xiàn)對(duì)施工成本的合理控制，使得工程能夠更好地為人們提供服務(wù)，滿足建筑工程建設(shè)的相應(yīng)需求。

4）促使項(xiàng)目協(xié)同能力的合理提升。工程建設(shè)，不是一個(gè)部門單獨(dú)完成的，需要多個(gè)部門之間合理協(xié)作，實(shí)現(xiàn)協(xié)同作業(yè)，但是，如果各個(gè)部門之間的交流和溝通不順暢，就會(huì)給項(xiàng)目的建設(shè)帶來(lái)干擾，而使用BIM 技術(shù)，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)管理上的錯(cuò)誤和重復(fù)工作等問(wèn)題進(jìn)行控制，并使得各個(gè)部門之間能夠?qū)崿F(xiàn)合理的配合，進(jìn)而提高工作的質(zhì)量，降低相應(yīng)問(wèn)題的發(fā)生概率，使得各個(gè)部門之間通力合作，提高工程的建設(shè)質(zhì)量，使得工程能夠更好地為人們提供服務(wù)。

2 BIM 技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

結(jié)合建筑的基本情況，對(duì)建筑建設(shè)時(shí)的給排水設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，然后，為了保證設(shè)計(jì)效果，合理地對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行了合理的利用，發(fā)揮BIM 技術(shù)的功能和作用，促使建筑工程的建設(shè)質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量合理提升，滿足人們生活品質(zhì)提升的相應(yīng)需求。

2.1 各項(xiàng)參數(shù)的自動(dòng)計(jì)算

針對(duì)給排水設(shè)計(jì)的基本情況，對(duì)BIM 技術(shù)進(jìn)行合理的運(yùn)用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)給排水模型的合理構(gòu)建，這個(gè)模型中，包括了的三維視圖、明細(xì)表、數(shù)據(jù)的表格和圖紙等內(nèi)容，這些內(nèi)容的合理運(yùn)用，能滿足實(shí)際施工的相應(yīng)需求，進(jìn)而推動(dòng)工程的建設(shè)。給排水設(shè)計(jì)時(shí)，使用BIM金屬目能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)平面設(shè)計(jì)的合理控制，促使平面設(shè)計(jì)能夠滿足實(shí)際施工的相應(yīng)需求，更好地保證給排水的設(shè)計(jì)效果。一方面可以有效地輔助計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的合理運(yùn)用，確保給排水的設(shè)計(jì)效果。另外，使用BIM 技術(shù)能實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的模型表達(dá)，通過(guò)構(gòu)建的參數(shù)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)的合理研究，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)的合理控制，減少BIM 技術(shù)的相應(yīng)問(wèn)題，推動(dòng)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算的實(shí)現(xiàn)，滿足實(shí)際工作的相應(yīng)需求，推動(dòng)建筑給排水工程的服務(wù)能力，更好地滿足工作的相應(yīng)需求。

2.2 給排水材料的合理安排

為了滿足給排水施工的相應(yīng)需求，需要在設(shè)計(jì)期間，做好給排水施工材料的合理分配，促使施工能夠在材料的合理配合下進(jìn)行，確保給排水工程的施工效果。所以，實(shí)際設(shè)計(jì)中，通過(guò)BIM 技術(shù)的合理應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)CAD 圖紙合理的工程測(cè)量與對(duì)BIM 技術(shù)的應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)施工材料的合理分析，使得施工期間，施工材料能夠得到合理的安排，減少材料的浪費(fèi)問(wèn)題，并使得材料能夠得到合理的應(yīng)用，進(jìn)而推動(dòng)工程的建設(shè)效果。另外，設(shè)計(jì)期間，使用BIM 技術(shù)能保證材料的合理應(yīng)用，避免材料浪費(fèi)的問(wèn)題，從而保證材料的服務(wù)能力，減少材料的浪費(fèi)和不合理應(yīng)用的情況。另外，使用BIM 技術(shù)自身附帶的數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)材料信息的合理存儲(chǔ)，并使得相關(guān)工作人員對(duì)這部分?jǐn)?shù)據(jù)信息進(jìn)行合理的利用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)施工材料的合理應(yīng)用，促使施工期間施工材料的相應(yīng)問(wèn)題能夠得到控制，保證材料能夠結(jié)合給排水的基本情況合理進(jìn)行控制，進(jìn)而提升工程的建設(shè)質(zhì)量。

2.3 協(xié)同設(shè)計(jì)

所謂協(xié)同設(shè)計(jì)，是指其他工作人員和給排水設(shè)計(jì)人員，一同實(shí)現(xiàn)給排水的設(shè)計(jì)工作。實(shí)際施工中，需要對(duì)結(jié)構(gòu)負(fù)荷、電氣負(fù)荷的影響進(jìn)行研究，之后，再結(jié)合實(shí)際工作需求，將所有信息導(dǎo)入到系統(tǒng)當(dāng)中，并實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的合理匯總，然后在同一個(gè)模型下對(duì)給排水設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)施，并使得不同部門的人都在同一個(gè)模型下進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得模型設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)合理的協(xié)同設(shè)計(jì)，確保設(shè)計(jì)的效果。從而使得工程的服務(wù)能力和服務(wù)質(zhì)量都能得到保證，全面滿足實(shí)際應(yīng)用的相應(yīng)需求。

2.4 管道的綜合設(shè)計(jì)

給排水設(shè)計(jì)中，需要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)管道進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，減少管道實(shí)際應(yīng)用時(shí)的問(wèn)題，促使管道能夠更好地滿足給排水施工的相應(yīng)需求。管道的綜合設(shè)計(jì)，可使用BIM 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道凈高度的合理展示，同時(shí)，使用三維模型對(duì)管道系統(tǒng)進(jìn)行展示，促使設(shè)計(jì)人員能夠快速掌握管道的基本信息，保證管道的綜合設(shè)計(jì)質(zhì)量和綜合設(shè)計(jì)效率，從而全面滿足管道的建設(shè)需求。管道綜合設(shè)計(jì)中的BIM 技術(shù)應(yīng)用如圖3 所示。

圖3 管道綜合設(shè)計(jì)中的BIM 技術(shù)應(yīng)用

3 BIM 技術(shù)在建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

結(jié)合建筑暖通空調(diào)的基本情況，合理地對(duì)BIM 技術(shù)進(jìn)行利用，發(fā)揮BIM 技術(shù)的功能和作用，促使暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)質(zhì)量得到合理的提升，使得暖通空調(diào)可以更好地為建筑工程提供服務(wù)。

3.1 應(yīng)用范圍

暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)中，可以對(duì)BIM 技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，發(fā)揮BIM 技術(shù)的功能和作用，減少暖通空調(diào)施工中的不合理部分，從而使得暖通空調(diào)可以更好地為人們提供服務(wù)。實(shí)際設(shè)計(jì)中，BIM 技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域，具有較好的應(yīng)用價(jià)值，在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)中，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)供熱、空調(diào)體系的合理設(shè)計(jì)，進(jìn)而使得暖通空調(diào)的服務(wù)能力得到合理的提升，降低暖通空調(diào)的相應(yīng)問(wèn)題。使得暖通空調(diào)可以滿足人們對(duì)建筑空調(diào)系統(tǒng)的相應(yīng)要求。

3.2 模型的建立

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)控制，需要發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，而在BIM 技術(shù)應(yīng)用之前，需要對(duì)暖通空調(diào)的模型進(jìn)行建立，并發(fā)揮模型的功能和價(jià)值，促使暖通空調(diào)的服務(wù)能力得到進(jìn)一步的提升。除此之外，施工期間，需要將水熱供應(yīng)系統(tǒng)、排風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)植入到三維立體模型當(dāng)中，從而對(duì)暖通空調(diào)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，并根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基本情況，采取合理的控制措施，促使建筑暖通空調(diào)的服務(wù)能力得到保證。另外，結(jié)合模型的應(yīng)用情況，還能對(duì)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和計(jì)算的效率進(jìn)行研究，進(jìn)而給后續(xù)暖通空調(diào)的維護(hù)提供幫助，促使暖通空調(diào)的穩(wěn)定性得到進(jìn)一步保證。

3.3 信息平臺(tái)的合理構(gòu)建

結(jié)合BIM 技術(shù)的基本情況，對(duì)應(yīng)用BIM 技術(shù)建立的統(tǒng)一信息平臺(tái)進(jìn)行分析，這一平臺(tái)能夠?qū)⑴照{(diào)中的部分信息劃分到平臺(tái)當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程中的信息共享，促使不同部門的工作人員能夠根據(jù)分享的信息，采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，進(jìn)而使得暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量得到進(jìn)一步的提升。同時(shí)，不同的設(shè)計(jì)人員，可以在統(tǒng)一的信息平臺(tái)上，查詢到相應(yīng)信息資料，避免不同系統(tǒng)之間矛盾的發(fā)生，進(jìn)而使得BIM 技術(shù)平臺(tái)的功能和作用得到進(jìn)一步的提升。

3.4 施工現(xiàn)場(chǎng)的合理模擬

在暖通空調(diào)建設(shè)過(guò)程中，為了降低后續(xù)施工出現(xiàn)的問(wèn)題，需要結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙的基本情況，對(duì)施工中可能存在的相應(yīng)問(wèn)題進(jìn)行分析，后續(xù)施工再結(jié)合相應(yīng)問(wèn)題，采取具有針對(duì)性作用的控制措施，確保施工效果。而使用BIM 技術(shù)，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的仿真模擬，并以模型為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的合理模擬，分析現(xiàn)場(chǎng)施工存在的問(wèn)題，再根據(jù)BIM 技術(shù)模擬出來(lái)的相應(yīng)問(wèn)題對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行更改，從而使得設(shè)計(jì)能夠滿足實(shí)際施工的相應(yīng)需求，進(jìn)而提升建筑暖通空調(diào)的建設(shè)效果，降低設(shè)計(jì)不合理問(wèn)題的發(fā)生，全面提升后續(xù)施工質(zhì)量。另外，施工期間，還要做好施工的合理控制，減少施工期間不合理情況的概率。通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)的合理模擬，有助于提高施工管理水平，使得施工的整體管理水平得到提升，進(jìn)而保證工程的建設(shè)效果，全面推動(dòng)工程的順利建設(shè)。

3.5 具體應(yīng)用研究

建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要結(jié)合建筑的相應(yīng)需求，做好建筑內(nèi)部暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)，而在設(shè)計(jì)過(guò)程中，使用BIM技術(shù)能夠有效地提升工作效率，并減少相應(yīng)問(wèn)題的發(fā)生概率，進(jìn)而保證工程的施工質(zhì)量。同時(shí)，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程中，容易受到很多因素的影響，BIM 技術(shù)這種三維設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)的合理控制，還能使得設(shè)計(jì)工作更加滿足施工的相應(yīng)需求，進(jìn)而全面推動(dòng)設(shè)計(jì)效果提升。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員在三維模型應(yīng)用中，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)暖通空調(diào)的分析，通過(guò)三維模型的合理研究，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的隱患和問(wèn)題，并結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)隱患和問(wèn)題進(jìn)行合理的控制，進(jìn)而降低經(jīng)濟(jì)損失，使暖通空調(diào)的服務(wù)能力得到保證，滿足建筑建設(shè)的相應(yīng)需求。所以，BIM 技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，不僅能夠提升設(shè)計(jì)質(zhì)量，還能使得設(shè)計(jì)的整體服務(wù)效果得到保證，進(jìn)而使得暖通空調(diào)的功能和作用都得到保證，全面滿足實(shí)際施工的相應(yīng)需求。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合建筑給排水和暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，確保實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，能夠合理地對(duì)BIM 技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，發(fā)揮BIM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和作用，全面推動(dòng)給排水和暖通空調(diào)的服務(wù)能力。本文先對(duì)BIM 技術(shù)進(jìn)行研究，在明確BIM 技術(shù)基本情況的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，促使給排水工程和暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)效果得到保證，并結(jié)合BIM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)問(wèn)題的控制，促使建筑給排水和暖通空調(diào)的建設(shè)質(zhì)量提升，滿足人們對(duì)建筑的相應(yīng)要求。