探討BIM在給水排水消防設計中的應用

杭高杰

（山西省建筑科學研究院有限公司，山西太原030001）

0 引言

BIM技術的應用依賴于信息技術的逐步完善，在BIM技術應用之前，計算機輔助設計技術使用比較廣泛，借助計算機，提高建筑設計的精確性與安全性，以及工作人員的設計效率，雖然計算機輔助設計技術應用范圍廣，并且具有一定的優勢，但是它的局限性也比較明顯，那就是計算機輔助設計技術主要體現在設計圖紙上，所以無法體現出建筑設計的立體性，在使用該技術時，對設計人員的空間判斷能力有一定要求，BIM技術可以很好地克服以上困難，它可以有效實現建筑設計的立體化、可視化等，BIM技術的應用降低了建筑設計的出錯率，節約了施工成本，將BIM技術應用于給水排水消防設計，可以有效提高建筑物的安全性，促進我國建筑業的發展。

1 BIM技術在給水排水消防設計中的特點

1.1 建筑立體化設計

立體化是相對計算機輔助設計技術而言的，建筑立體化最大的好處在于建筑物整體的可視化，如果在圖紙上進行設計，需要花費大量時間，進行消防工程不同角度的設計，在進行施工時，只有全面掌握消防工程不同面的設計圖紙，才能確保施工過程的開展，不僅需要設計人員具備較高的專業能力，而且大量設計信息與參數，延緩了設計工作的高效開展，另外，一旦出現錯誤，修改過程也需要花費較多的時間，增加了施工成本。借助BIM技術，修改過程簡單、便捷，設計人員可以從建筑模型的任意角度出發，另外，不同工程具有不同的特點，可以在建筑模型上對這些特點進行放大。除此之外，給水排水消防工程設計無法單獨開展，需要以建筑結構為基礎，也就是說，給水排水消防設計修改工作較頻繁，借助BIM技術可以有效提高工作效率。

1.2 參數同步設計

利用BIM技術，消防管道與相關構件設計的準確性會大幅提升，降低了錯誤概率。在進行消防管道與構件設計時，首先工作人員需要對施工設備進行科學安排，然后把消防管道的大小、鋪設線路與管道材料等信息輸入BIM系統，系統會根據這些參數建立消防工程的模型，并且有了這些參數信息，系統在做設計圖時，不僅準確性高，而且速度很快，提高了設計效率。如果系統所建立的消防工程模型與實際情況有所出入，設計人員可以直接對模型進行修改，在修改的過程中，各個參數信息也會隨之變化，減少設計人員的工作量。為加強財務管理，需要工作人員編制工程材料表，如果采用傳統的工作方式，需要工作人員針對不同設計圖紙，逐個測量與統計，工作效率比較低下，而BIM系統中有大量數據，工作人員可以根據實際需求，把這些數據隨時調出，生成工程材料表，進行財務管理工程，這對施工成本的有效控制有極大幫助。給水排水消防工程設計工作無法獨立開展，需要與其他設計環節密切配合，所以，共享參數與項目參數是其中最關鍵的內容，其中某一項參數出現變動，都會對工程的整體性造成影響，因此需要專門的負責人對各項參數的統一性進行管理，開展參數設計工作，可以使設計工作更加透明，各個環節聯系更加緊密，提高設計效率。

1.3 各專業配合設計

給水排水消防工程需要各個部分的配合才能取得良好的設計效果，從計算機輔助設計的應用情況看，在此過程中，由于各個部門信息的閉塞，消防工程設計人員無法及時、準確地了解到其他信息，工作人員只能在了解建筑結構的基礎上，進行給水排水消防工程設計，這樣的工作方式不僅效率低，更重要的是準確性不夠，與其他專業的配合程度不夠，建筑工程的各個設計環節獨立性較強，整體性不夠。BIM是一個開放性平臺，所以信息都會在系統內得到整合，如果出現數據變動的情況，各個專業都可以及時了解，另外數據的變動會導致設計圖的變化，工作人員可以采用重新了解的方式進行設計圖的變動，這種工作模式不僅更加簡化，而且各個專業配合工作更加協調與順利。例如，層高的改變對噴頭安裝高度的影響，房間大小變化對噴頭布置的影響，甚至梁大小的改變對噴頭布置的影響，這些變動都可以通過BIM技術進行準確直觀的查驗，然后修改設計。

另外，由于建筑工程模型比較直觀，即使是非專業人員也可以對該消防工程有更全面的了解，增加了給水排水消防工程的實用性，因此，BIM技術在提高設計準確性的同時，還可以最大限度地控制施工成本，帶來更多的經濟效益與社會效益。

1.4 不同類型管道線路設計更合理

由于計算機輔助設計技術停留在平面圖的設計上，并且各個專業是獨立設計，缺乏溝通，所以難免會出現不同工程類型管道線路的碰撞問題，管道碰撞等問題會給建筑物造成極大的安全隱患，因此，如何避免以上問題的出現，成為給水排水消防設計過程中的關鍵問題，尤其是水泵房設計當中，通過BIM技術可以全面了解到不同類型管道線路的空間狀態，當設計人員了解到管道線路的具體走向與高度，就可以避免不同類型管道的相互影響，甚至是避免管道與墻體之間的相互影響，最大限度消除施工隱患。

2 BIM技術運用過程中出現的不足與解決措施

（1）由于我國對BIM技術使用程度不高，其中許多環節，還沒有建立起相應的規則與標準，例如給水設計標準不夠統一，這會導致不同工作人員在進行設計時，會有自己的考量，而出現差異化設計結果，這種差異化對建筑設計行業的發展有一定影響。因此，不僅要不斷加強BIM技術的普及工作，更要使其更完善，否則將會導致不良后果，降低BIM技術的實用性，從而也會影響該技術的普及率。

（2）雖然使用該方法可以有效提高設計效率，但由于技術的不成熟，現階段使用BIM技術只能確保30%的出圖率，因此，不能完整、準確地反映設計人員的設計意圖，給施工人員帶來很多困難，另外，管道位置的計算還不夠精確，這樣會使后續工作難以開展，因此，工作人員需要在計算問題上花費一定的時間與精力。

3 BIM技術與計算機輔助設計的對比分析

隨著人們生活水平的提高，對建筑工程設計提出更高的要求，而傳統的計算機輔助設計已經無法有效滿足人們更高的生活需求，主要是計算機輔助設計是在二維空間中展開，立體感不夠，非常容易出現管道碰撞的問題，延長了施工時間，增加了施工成本，而BIM技術通過對各個專業的協調，立體化的展示，使施工過程中的錯誤率降到最低，施工過程更加順利。

計算機輔助技術應用的范圍比較窄，許多工作還需要工作人員花費精力完成，例如，對材料表的統計與編制，這些機械化工作看似簡單，但是需要工作人員具有極強的耐心，仔細完成，一旦出現錯誤，對工程的成本預算有較大影響，使BIM技術可以是各種材料與構件的統計更加精確，確保材料與構件的最優使用。

計算機輔助設計在信息獲取上具有滯后性，難以確保其準確性，而BIM技術對整個工程進行統籌管理，提高給水排水消防管理效率，可以促進設計水平的提高，從而確保工程質量。

從目前的實際使用情況看，計算機輔助設計技術的使用率要高于BIM技術，主要因為計算機輔助設計技術更快捷，而且出圖率較高，所以，不夠快捷是目前BIM技術使用的主要問題，另外，利用BIM技術建成的模型不能進行二次使用，在對模型進行復制時，會出現連接斷開的問題，這也是BIM技術在未來的發展過程中，急需解決的問題。

綜上所述，雖然BIM技術發展還不夠成熟，但是就目前而言，可以使給水排水消防設計更加準確，提高工程管理效率，使設計人員對工程有整體性把握，確保各個部門交流、溝通更加順暢，最大限度減小工程的安全隱患，提高建筑物的實用性。在BIM技術使用的過程中，需要工作人員不斷總結經驗，促進該技術的不斷完善，發揮該技術的優勢與價值，促進我國建筑業的向前發展。