BIM技術在給水排水工程中的應用

文/胡兵

BIM技術在給水排水工程中的應用

文/胡兵

BIM技術是一種高端的電子模擬技術，建立在日益發達的計算機技術之上，主要應用于各類建筑工程中，具有可視化、便于操作、便于調整、可出圖等優勢，在傳統的設計技術漸漸難以滿足需求的情況下，BIM技術的出現有效解決了建筑業設計階段以及后續工作中的部分問題，因此得到快速的推廣和應用，本文主要探究給水排水工程中BIM技術的應用。

BIM技術 給水排水工程 應用

給水排水工程是重要的市政工程，也被簡稱為給排水工程，主要功能是建立完善的給水系統和廢水、污水處理、排放系統，并將這些系統有效聯合為一個整體，確保工作流暢，由于市區環境復雜、各類地下管道種類、數目較多，該項工程的設計、施工難度也相對較大，傳統的設計圖紙無法有效顯示管道層次性，帶來施工上的不便，應用BIM技術可以使相關問題得到有效的解決。

1 BlM技術的概述

BIM也被稱為建筑信息模型或者建筑信息管理，是在建筑工程項目開工前，對項目的相關數據進行采集和分析、處理作為依據，利用計算機技術建立三維模型的一種模擬技術。

隨著建筑工業的不斷發展，各類型建筑對相關技術的要求也越來越高，傳統的二維設計圖已經無法充分適應工程所需，BIM技術較之傳統技術，具備可視化等優勢，便于模型的建立和調整優化，直到模型完善。在施工過程以及工程交付使用后，依然可以在必要時利用BIM技術進行進一步的優化。

2 BlM技術在給排水工程中的應用

2.1 BIM技術在給排水工程中應用的優勢

2.1.1 模擬性

模擬是建立在數據收集工作之上的核心工作，是指將數據進行分析匯總，之后應用于模型的構建。

該項工作的優勢在于，在工程建設前可以初步了解工程建成后的基本情況，并針對性的進行相關調整工作。如前文所說，城市給水排水工程需要考慮的問題很多，尤其是復雜的地下管線，通過模擬，可以使系統施工的基本情況在模擬中得到展示，避免出現管線位置重疊等問題。

2.1.2 可視化

可視化是指BIM模擬下，模型生成后，可以利用數字化設備和計算機等將其直觀的展示出來，便于相關人員直接了解和改進工程設計的不足之處。

給水排水工程中，涉及到水廠供水、廢水污水處理排放等一系列工程，也涉及到管道的鋪設等問題，通過可視化的設備，人員可以了解整個工程循環的基本情況以及管道鋪設方案的可行性，這是傳統的設計技術不具備的突出優勢。

2.1.3 可調整

BIM技術條件下建立的模型，可以任意進行觀看角度切換、數據調整等工作，使設計中的不足被發現后，可以得到及時處理。該技術在給水排水工程中價值十分突出。

給水排水本身是一項規模相對較大的工程，任意環節出現問題，都會引起連鎖反應，比如管道鋪設和其它原有管道出現方向重疊，需要進行重新設計，如果已經施工，甚至不得不返工重建，造成人力和資源的浪費，可調整性優勢有效避免了這一問題，通過模型了解管道鋪設的情況，可以在發現重疊問題時，及時調整，直到模型完善。

2.1.4 可出圖

傳統的設計方式也可以出具圖紙，但BIM圖紙的可用性相對更高。二維圖紙很難展示管道的層次性，BIM技術可以利用可視化優勢使人員預先了解管道的層次和鋪設設計理念，圖紙出具后，便于人員更好的理解和施工。

2.2 BIM技術在給水排水工程設計階段的應用

設計階段的應用是BIM技術最主要的應用方式，就給水排水工程而言，該階段的核心工作包括數據收集、模型建立、優化調整三個內容。

數據收集工作是指給水排水總體工程的所有重要數據，包括管道規格、總長度、地下管道部分和現有地下管道分布等。數據收集工作需全面、細致，尤其需考慮管道的規格，排水管道和給水管道在規格上應是一致的，考慮到排水工作可能受到雨水等影響，也可以使其內徑略大于給水管道，或者采取雨污分流方式。

模型建立階段，將所有數據和設計方案基本情況代入計算機軟件中，生成模型圖，該工作應該注意比例的把控和嚴密性，確保模型各個部件放大、縮小比例是一致的，尤其是地下管道線路。

優化調整階段是指在模型建立后，針對不足之處進行調整，使其滿足所需，比如線路是否存在重疊問題等，應特別注意的是管道的層次性，很多管道在地下的重疊不可避免，通常采取調整位置的方式實現共存。另外，就排水管道而言，可以考慮雨污分流模式，我國大部分城市在雨后都會出現市區積水問題，比如南京上海等地，如果出現暴雨，部分地區積水深度可能達到40cm以上，嚴重影響生產生活，通過分流的方式能夠使該局面得到緩解。

優化結束后，設計階段的工作基本完成。

2.3 BIM技術在給水排水工程施工階段的應用

BIM技術在施工階段的應用主要是指根據變化情況進行必要調整，并將調整內容通過BIM技術進行模擬，判斷其可行性并確定具體內容。

比如部分地段管道密集，原有設計中的管道過大，無法完成鋪設工作，該種情況下，就需進行重新設計，采用較小的管道或者改變管道線路，完成施工，該階段的工作也需進行數據收集，但通常不必進行重新建模工作，只在對應地點進行調整即可，完成局部調整后，設計人員和施工人員等要進行交流溝通，探討其可行性，并針對不足之處繼續修改，直到方案滿足所需。

2.4 BIM技術在給水排水工程使用階段的應用

BIM技術在給水排水工程中的應用通常是貫穿整個工程生命周期的，從設計階段到施工階段、使用階段，就使用階段而言，其應用主要集中在后續調整、修補工作。

城市給水排水系統的設計，往往是結合城市當前情況和未來所需，即是說，即便城市未來給水量、排水量出現變化，也可以完成給排水工作，但需注意的是，部分地區可能出現一些難以預料的變化，比如建設了大型工廠，該工廠的排水和市區排水歸屬同一個系統，但排水量較大，現有管道難以滿足所需，這種情況下，可以應用BIM技術設計排水量較大的局部管道，滿足排水需求，基本流程和設計、施工階段是類似的，針對有問題的部位進行局部優化，直到滿足要求為止。

3 總結

BIM技術的出現使日益多樣化的建筑設計需求得到了有效滿足，在未來的建筑設計中也將得到大量應用，就給水排水工程工程而言，應用BIM技術為工程施工提供了有效的模型參考，施工因此便捷許多，在工程具體施工階段和交付使用后，依然可以應用BIM技術進行優化。不過在應用中，需注意結合具體的施工環境并做好數據收集相關工作，使BIM技術能夠更好的服務于工程建設。

[1]李雄華.BIM技術在給水排水工程設計中的應用研究[D].華南理工大學,2009.

[2]程歆琛.BIM技術在建筑工程結構設計中的應用研究[D].長春工程學院,2017.

作者單位湖南省兒童醫院 湖南省長沙市 410007