在建筑給排水工程中BIM技術的應用分析

趙宇新

湖南省第三工程有限公司

1 引言

我國城市化進程速度不斷加快，建筑工程規模不斷擴大，功能不斷增加，致使建筑結構愈發復雜，傳統的生產模式，在設計、施工以及后期運維等環節花費大量的精力和財力，導致建筑工程經濟效益不斷下降。在建筑工程中應用BIM 技術，尤其是在給排水工程中，BIM技術可以模擬給排水管道工程，在可視化的三維圖形中優化管道以及其他結構，使給排水管道滿足人們日常的生活和工作需求，有助于建筑工程創造更多的經濟效益。

2 BIM技術概述

2.1 BIM技術的含義

BIM 技術是建立信息化建筑模型重要的載體，在建筑模型中BIM 技術可以收集、整理產生的數據，包括工程結構、材料以及工程進度等，在模型使建筑每個位置的信息直觀的表達出來，為技術人員進行工程建設提供便利的條件。BIM技術應用在建筑給排水工程中，利用BIM技術建立完善的數據庫，通過數據庫將建筑產生的信息進行共享和傳輸，有助于提高給排水工程的施工質量和效率。

2.2 BIM技術的特點

BIM 技術具有綜合性、協調性、可模擬性以及可視化等特點。在傳統的工程設計過程中，主要以圖紙的方式展示建筑的主體結構、細部結構等，利用BIM 技術的綜合性特點，在建立給排水工程模型的過程中，不同的信息體現在模型中，并且有效掌控工程的整體信息以及細部信息，依據信息將工程造價控制在合理的范圍內。BIM 技術具有的協調性特點，在給排水工程的施工環節，給排水工程施工會涉及不同的專業，BIM技術會協調不同的專業進行施工，有效提高施工的效率。利用BIM 技術的可模擬性特點，在給排水工程中模擬照明、電氣等施工流程，以便施工企業精準把控施工過程，保證每個環節按照標準化流程完成工程建設。BIM 技術具有的可視化特點，在復雜的建筑結構內，BIM技術會建立可視化模型，在模型內技術人員可以掌握每個環節，并針對出現的問題實施解決措施，避免存在的問題影響工程正常施工。

3 BIM在建筑給排水工程設計中應用時存在的問題

3.1 數據信息問題

應用BIM 技術進行建筑給排水工程設計時，會將給排水工程產生的數據建立成數據庫，在數據庫內分析給排水工程產生的信息，通過信息掌握給排水工程的質量和施工進度。但是在應用BIM 技術過程中，由于涉及較多的信息，包括工程預算、施工流程、質量控制等，會使數據庫存在漏洞，主要體現在數據庫缺乏層次性，不利于缺乏主要信息和次要信息，在調用信息時，會有許多相關的信息出現，技術人員無法準確區分可利用的信息，從而影響到工程正常的進行。

3.2 功能針對性問題

BIM 技術具有信息化技術特點，在建筑給排水工程設計過程中，充分發揮BIM技術的智能化作用，將相應的信息輸入到計算機內，系統會根據信息內容形成虛擬模型。但是應注意的是，BIM 技術具有良好的可視化功能，無法按照給排水工程設計具體要求進行信息針對性的劃分，只能按照統一的要求進行設計，BIM 技術存在功能針對性問題，主要是我國BIM 技術正處于初級發展階段，未能針對給排水系統設定相應的設計功能。

4 BIM在給排水工程建設中的應用

4.1 前期準備工作

在給排水工程前期準備工作中，需要準備好初始文件、工作集、導圖以及定位等內容。設計人員按照MEP 程序要求輸入設計信息，程序會按照信息內容建立基本的模型，在模型內會顯示出管材規格、類型等內容，隨后校驗信息，使三維模型中的標高、軸線等信息符合建筑設計要求。

4.2 模型和軸線的創建

使用BIM 技術完成基本模型創建后，建立給排水工作面以及其他專業工作面，在工作面內設定基礎性參數，隨后在模型內確定軸線的位置，將軸線作為三維模型的核心，以軸線為基礎不斷完善三維模型，提高三維模型的精準度，使三維模型更加貼近實際工程。

4.3 衛生器具與排水管道的安裝

在給排水管道設計期間，需要模擬衛生器具與排水管的安裝過程，主要模擬安裝方式，在模擬的環境中標準精準的高度、角度以及距離等。以坐便器安裝模擬過程為例，坐便器需要橫管、立管以及直管等管道，按照設計要求在虛擬的環境中確定不同管道的位置，并且對管道進行優化，使管道合理的分布在建筑結構中。

4.4 管線碰撞交叉的檢查

在三維模型中進行管線碰撞交叉檢查，一般采用REVITMEP程序，在程序內利用自動碰撞等功能，將管線相關信息輸入后，程序會自動進行碰撞檢查，通過檢查發現管線設計存在的問題，及時調整管線的位置，避免實際施工中遇到問題。在完成相應的碰撞交叉檢查后，程序會向設計人員提交檢查報告，在報告內會詳細標注發生碰撞位置的相關信息，有助于設計人員針對存在的問題修改設計方案。

此外在管道修改過程中，通過Revit系統將不同的圖紙信息進行匯總，在匯總中對比設計圖紙與實際施工存在的差距，隨后不斷完善和優化設計內容，在最短的時間內完成管道的修改，避免影響到工程進度，有效減少產生的成本。

4.5 BIM協同給排水專業與其他專業

建筑給排水工程涉及設計、造價、施工等不斷專業，不同專業會影響到給排水工程后續的運行。為協調每個專業，充分發揮每個專業的作用，提高給排水工程的應用價值，創造更多的經濟效益，利用BIM技術協同給排水專業與其他專業，成立統一的項目管理部門，使每個環節都由管理部門統一調度。在設計環節，通過協調管理可以使設計工作更加高效，在不斷的交流過程中發現設計存在的問題，每個部門針對出現的問題實施解決措施，使設計內容更加完善。BIM技術在協調不同專業過程中，將結構信息、管道信息以及設備信息等出現的交叉情況直觀的表達出來，使設計參數更加完整，從而提高給排水工程設計效率和質量。

4.6 材料表統計設計

在編制給排水工程材料清單過程中，若采用傳統的方法，需要通過設計軟件逐一確定工程量，根據工程量確定造價方案。傳統的方法效率較低，并且存在一定的誤差，若設計圖紙進行修改，已經完成的工作需要重新進行，在二次統計過程中會更加復雜。使用BIM 技術進行材料清單統計過程中，BIM 技術已經將給排水工程相關信息建立成數據庫，將數據庫內的信息制作成材料清單，可以顯著提高造價工作效率和精度。

4.7 參數化設計

在信息技術發展過程中，BIM技術應用在建筑領域，使建筑工藝不斷的變化，在建筑工藝變化過程中，BIM系統可以有效變更和改進工藝參數，根據不同的參數使設計更加合理。在傳統的給排水設計過程中，在建立參數系統和數據計算時，需要使用office 軟件完成上述工作，在設計過程中極易出現問題，導致設計內容無法符合建設標準。使用BIM 技術進行設計時，會使設計過程體現出參數化過程，每個環節涉及的數據，都會在系統的數據庫內進行參數化處理，保證設計使用的參數更加準確，并且貼近工程實際的建設要求。此外利用互聯網的多樣性特點，將數據庫連接到互聯網上，借助互聯網的輔助功能，可以將相關的數據呈現出參數化特點，如在供水管線設計過程中，根據供水管線的物理特性調整參數，BIM系統會根據參數的變化自動調整，使供水管設計滿足使用需求。

4.8 建筑模型的可視化

BIM 技術應用在給排水工程中，充分利用BIM 技術具有的可視化功能，可以將給排水工程建立成可視化三維模型，在模型內可以掌握每個位置的情況。與傳統的設計模型相比，BIM 技術設計出一個模型，在一個模型內完成傳統模型平面、立面以及剖面圖的繪制，并且獨立的模型整體性高于傳統模型。使用Revit軟件建立三維模型過程中，設計人員根據工程的具體要求，將給排水工程建立成虛擬模型，在模型內可以完善工程信息，使工程內容更加細致，并且針對發現的問題進行修改時，可以在可視化的狀態下準確調整設計內容，有助于設計更加準確。施工企業在施工過程中，結合可視化模型制定科學合理的施工組織方案，不僅使施工過程更加簡單，施工更加流暢，還能提高施工效率，保證施工質量符合建設標準。

5 結語

綜上所述，在建筑給排水工程中應用BIM 技術，充分利用BIM技術的特點，將傳統的二維圖紙轉變為三維模型，通過三維模型進行可視化操作，降低給排水設計和施工難度，并且提高工程的設計和施工效率。但是應注意的是，BIM 技術在我國仍處于發展階段，設計人員應努力提高操作技能，理解和掌握BIM技術的要點，在實際過程中提高數據的利用效率，使工程模型滿足建設要求，并且在每個環節做好統籌安排，全面優化和完善BIM技術在給排水工程的應用過程。