BIM在建筑給排水工程設計中的應用

宋梅

摘 要：現階段BIM技術已經普遍運用于建筑行業，不僅有效提升了工程設計水平，確保給排水設計的合理性，而且促進了建筑工程信息化發展， 彌補了傳統給排水設計存在的缺陷和弊端，有利于全面強化給排水工程質量及水平。本文主要分析了BIM技術在給排水應用中的優勢。

關鍵詞：BIM;建筑給排水;工程設計;應用

建筑工程中給排水工程和居民生活密切相關。近年來，隨著建筑規模的不斷擴大，給排水工程規模逐漸擴大，對其要求也越來越高，很多新技術也開始應用到給排水工程設計中。其中，BIM技術通過提供智能化的實體建筑模型，可以為給排水工程設計提供可靠的技術支持，大幅度提升給排水設計效率，很好地彌補了傳統給排水工程設計中存在的諸多問題。

1 BIM 技術概念

BIM技術是一種新興的建筑信息模型技術，BIM技術通過各種信息技術的綜合能夠對建筑工程項目信息進行搜集和虛擬建模，構建建筑信息層面的工程項目，可以為建筑管理、施工以及設計等方面提供技術支持，在不改變建筑項目原有內容的基礎上，構建多維度的建筑數據信息模型，連接建筑不同生命周期階段的項目數據、施工過程和資源，可以為建筑施工團隊提供設計決策。在給排水工程中BIM技術的應用能夠為工程設計提供協排設計、參數化設計、安全模型設計和管線綜合設計，為建筑給水工程質量提升提供模型和技術支持。

2 BIM 在建筑給排水工程設計中的應用難點

2.1 協同設計復雜

在建筑工程給排水工程設計當中，BIM協同運行系統包括如下兩個方面的內容：第一，充分對鏈路運轉工作展開協同;第二，鏈接運行協同。在充分對鏈路運轉工作展開協同的過程中，若是排水管道處在一個工作組協同展開運轉時，總體協同工作所獲得權限釋放、訪問的操作過程較為復雜。而運用鏈接運行協同方法時，很難及時做出全方位的排水管道設計與調整，從而導致協同設計的復雜度較高。

2.2 參數很難修改

BIM具備大量的數據信息，方便查找，還能運用信息快速順利完成特定任務。BIM當中的數據涉及范圍廣，在實際項目操作當中所出現的數據與信息量很大，這些數據可能會對項目實現多級劃分，造成結果過分精細化，導致參數多，修改的難度較大。

3 BIM 技術在給排水工程設計中的應用

3.1 可視化設計

以往在建筑給排水工程設計的時候往往采用CAD信息平臺的方式，但是這種方法需要設計人員將立體圖、平面圖以及剖面圖的所有數據信息進行收集和整理，在此基礎上恢復建筑圖形的原狀，在全面系統分析和設計之后對其中的組合機構與梁截面的高度和位置等信息進行適當調整，倘若給排水工程結構繁雜并且施工周期較短，依舊沿用傳統CAD信息平臺進行設計的話則不能確保數據信息的真實性及可靠性，信息失真狀況頻頻發生，這樣勢必對之后的給排水工程施工帶來不良影響[2]。BIM技術是運用三維信息數據傳遞信息的，可將各項工作的具體數據和信息直觀地顯現出來，如若位置不同模型之間差異明顯，這種情況下可劃分為不同樓層，按照土建結構的設計方式嚴格設計給排水系統，而如果使用CAD信息平臺對其中部分數據進行調整和修改，將對整個設計的結構產生不良反應，并且傳統的設計方法是以樓層為基礎設計的，不同系統之間存在割裂現象，哪怕只是進行微小的變動，設計圖紙都會隨之改變。在運用BIM技術時候，一旦數據出現變動，數據相關信息就會自動進行更新和完善，增強設計工作的效率[3]。

3.2 模擬安裝的設計

BIM設計理念運用到建筑給排水工程設計過程中，最大的優點就是能夠實現對給排水工程的模擬安裝設計。給排水工程施工當中，排布管線屬于較為復雜且重要的工作，其中更為復雜的是吊頂區的管線排布工作，很難精準展開，如果不能處理到位會導致資源浪費，并且還會在很大程度上導致設計時間延長。通過引入BIM技術，能夠更好地解決這些問題，BIM技術利用三維手段為基礎，模擬施工環境，模擬一系列的施工過程，達到預期的效果后接著展開后續的施工[1]。BIM技術的應用具備可視化的處理方法，能夠對安裝和設計的流程進行簡化，并且科學合理實施安裝，在很大程度上提高施工的有效性，減少設計變更。

3.3 仿真設計的應用

建筑工程給排水工程仿真設計的優點是能對施工起到技術指導作用。在給排水工程施工中，由于施工空間狹窄，管道復雜且數量多，從而對管道的安裝會產生一些影響。管道施工前，利用BIM技術建立三維模型，在保證施工質量的前提下合理規劃施工和科學安排施工時間，保證管道施工安全穩定運行，加快施工進度，減少建設資金投入。在給排水工程設計中，要明確施工預算目標與所需的基本材料，相應的編制材料清單，制定合理的安裝方案。并且在工程設計中，應充分考慮和合理規避各種風險， 尤其是管道穿叉處應合理布置，防止因為工期進度問題倉促解決問題。應用BIM技術進行仿真設計，可以模擬施工過程，及時調整不合適的部分， 檢驗施工過程的科學合理性，避免施工中無效因素的影響。

3.4 在給排水管道設計

BIM技術在給排水設計中的應用范圍非常廣泛，設計人員可以通過三維模型來完成對給排水管道凈空高度的觀察，通過對管道綜合設計的細節處理來提升給排水工程的設計質量。通常情況下，BIM技術在管道設計過程中，可以根據設計人員的監測、導入數據信息來完成對三維模型的構建，通過模型反映出觀察時管道的實際情況，管道設計人員通過對模型的觀察能夠看到給排水管道中出現的碰撞現象。例如，某建筑工程開展過程中，通過將BIM技術作用于給排水管道的設計過程中，采用三維建模提前模擬了給排水工程的施工全流程，提前預測除了給排水管道中出現的各種問題，采用BIM技術不僅能夠讓給排水管道的施工變得更加簡單，而且還能提升給排水管道的經濟性。除此之外，還可以根據BIM技術中具有的仿真軟件來完成對給排水管道今后可能出現的各種碰撞情況進行碰撞事故的模擬分析，以此來找出給排水管道設計方案中存在的不足之處，并以此作為基礎來進行對管道設計方案中的結構參數進行針對性整改，降低碰撞事故為管道帶來的影響。在管道碰撞中，硬碰撞是指物理意義上的碰撞，而軟碰撞則是空間、安裝、檢修的核對，無論是哪一類碰撞都可以通過BIM 技術的三維建模來完成碰撞檢測，經過碰撞檢測的給排水管道設計，其管道質量將會顯著提升。

3.5 參數化設計的應用

BIM系統需要分析和解決的一些數據模型，根據建筑本身的特點，其中包含相應的數據表、二維視圖與三維視圖等形式，然后對相應的數據模型進行分析與整理。如果實際情況發生了一些改變，相應的數據也會發生一定程度的變化，這將對建筑的平面設計產生一定的影響。此時，相關人員需要對相應參數進行適當調整。當相關人員利用BIM系統設計相應給排水工程參數時，這會大大提高相應的工作效率。具體表現為：利用BIM系統進行參數化設計時，可以將這部分信息快速導入計算機進行詳細分析， 從而提高效率。此外，參數化設計可以以模型的形式呈現，使數據分析更加直觀。這樣不僅可以幫助相關人員進行建筑給排水工程的設計，并且會大大提高整體工作效率。

結束語

將BIM技術充分運用于給排水工程設計可有效解決以往傳統設計存在的缺陷，并且在很大程度上提高設計質量，減少成本投入，加快建筑業信息化建設，推動建筑工程長遠、穩定發展。

參考文獻：

[1] 劉海威.濱海新區城市道路給排水工程設計有關問題的探討[J].現代商貿工業，2021，42（6）：155-157.

[2] 吳瓊，辛靜，王嘉毅.BIM技術在市政道路給排水設計中的應用[J].工程技術研究，2020，5（20）：204-205.

[3] 方陽.探討BIM在建筑給排水工程設計中的應用[J].智能城市，2020，6（18）： 27-28.

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