BIM技術在高層建筑給排水設計中的應用

劉小婷

【摘要】在高層建筑給排水設計中，通過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布局，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。本文基于BIM在給排水設計中的優勢，從管道預埋設計、管線密集區域設計、管道分區設計、消火栓設計、管線碰撞檢查幾個方面，對BIM技術在高層建筑給排水設計中的應用進行探討。

【關鍵詞】BIM技術;高層建筑;給排水設計

在傳統的技術下，給排水施工存在協調性不足、管線碰撞與沖突等各種問題，而BIM技術正是有效解決這些問題的有效技術，推進了建筑給排水工程的信息化管理。BIM技術應用時，需要構建完整的數據庫，在此數據庫中共享各種工程信息，使得給排水施工的各個環節更為科學，進而達到工程目標。

1、BIM在給排水設計中的優勢

將BIM技術運用到設計階段，可以讓使用者直觀看到設計者的意圖。基于BIM軟件平臺，設計人員可以實時共享BIM模型中的信息，對模型進行優化修改，避免因為反復查閱圖紙等工作造成的工作效率低下，其具體的優勢如下：

第一，BIM平臺的協同設計可以實現各個專業的設計模型共享。當建筑設計人員完成建筑部分建模時，給排水專業可以在建筑模型的基礎上建立起管道、設備等，排風、強弱電等專業，也可以在同一個建筑模型的基礎上建立起來，實現模型的統一軸線、統一標高、改善工程內部和利益相關方的溝通方式，從而達到優化整個項目的最終目標。

第二，BIM軟件不僅可以完成傳統計算機輔助設計的出圖工作，同時還可以為設計人員提供各種三維視角的瀏覽，以便設計人員可以對模型進行全方位的觀測，避免在傳統CAD設計模式下，由于設計人員想象力或者思維的弊端造成設計的圖紙的誤差甚至遺漏等問題的出現。

第三，BIM平臺中的“碰撞檢查”功能可以有效檢測出各專業以及專業自身之間可能存在的碰撞問題，這一功能可以有效檢查設備、管線的孔道和空間是否己經合理預留、設備之間是否預留合理的檢修空間等問題。碰撞檢測后的報告可以反饋給專業的設計人員進行及時修正。BIM的直觀、可視化特性將CAD設計圖描述不清的地方，或者相互沖突的問題全部暴露出來，帶來了綜合性優勢和避讓性優勢。

第四，基于BIM的深化設計可以對模型進行優化、協調以及修正，以便更好的適應某些地域、工程項目的施工作業條件和施工標準，從而形成可以直接指導現場施工標準的過程。深化設計作為項目施工階段的重要階段，可以有效彌補初始施工圖紙的漏洞，從而解決施工圖紙與實際項目現場施工的沖突，提高項目的容錯率，是設計階段到施工階段過度的橋梁。

2、BIM技術在高層建筑給排水設計中的具體應用

某民用建筑共4個單元，建筑面積為16000m2，建筑層數為地上17層，地下1層車庫。地上層高為2.9m，機房層高4.6m，車庫層高3.9m。該工程中涉及的給排水設計包括整體建筑的給水系統、排水系統以及消防系統的設計與施工管理。在本工程給排水設計中使用了BIM技術，以下為設計要點內容：

2.1在管道預埋設計中的應用

在該高層建筑施工中，由于給排水工程與土建工程有交叉施工部分，為此，為了減少后期因施工問題造成的設計變更，設計人員運用了BIM技術進行管道預埋的設計。在設計過程中，先構建BIM技術三維模型，再據此對建筑給排水管道的預埋位置進行設計和管理。一旦在施工中出現變化，設計人員就可以及時對該模型進行調整，嚴格根據BIM技術三維模型的變化進行施工處理，更好地把控水泵的位置以及尺寸等數據，確保施工的順利進行。

2.2在管線密集區域設計中的應用

在高層建筑設計和施工中涉及諸多管線，比較密集，為了避免給排水管道與其他管線發生碰撞，形成良好的配合，為居民提供良好的給排水條件，設計人員利用BIM技術在三維信息模型中進行三維碰撞，對排水管線的設計進行優化處理，從而保證給排水管線的設計不會與其他類型管線的設計出現矛盾。此外，設計人員還針對給排水管線在施工過程中可能出現的問題進行預測并修正，更準確地了解管材特性，選擇合適的管道類型。

2.3在管道分區設計中的應用

高層建筑樓層較高，需水的面積較大，對水壓的要求也較高，采取管道分區設計的方式，可以優化管道運行。在對管道分區進行設計前，設計人員借助BIM技術進行必要的模擬操作，以檢測設計方案是否可行，在落實的過程中是否會遇到問題，減少因設計問題造成的施工難題。利用BIM進行管道分區安裝模擬時，操作人員不僅要細致分析設計方案的可操作性，還要結合安裝施工的進度及成本對該次施工進行全面的分析，避免出現不必要的問題，保證施工的順利進行，提升施工質量。

2.4在消火栓設計中的應用

給排水消火栓是高層建筑給排水設計的重要組成部分。在對其進行設計時，必須以樓層平面圖及建筑高度為參考依據，借助BIM技術監控管理的功能，在數據庫模型中合理選擇各種消火栓設備及其他相關器具，以保證該高層建筑消防工程設計數據的真實性和準確性。例如，在進行消火栓設計時，設計人員要根據建筑工程消防設施設置的規范，嚴格按照設計步驟進行，保證消火栓設計的合理性。此外，在設計的過程中，設計人員還要根據工程設計方案中不同的管線分布合理設計消防給水管道安裝路線。

2.5管線碰撞檢查

BIM技術下，當三維模型建立以后，可以有效實現管線的碰撞與交叉檢查，利用REVIT·MEP程序來實現管道的碰撞檢查，在該程序中由于包含了自動碰撞檢查的功能，當在相應的模塊中輸入有關檢查信息以后，程序就會立即啟動碰撞檢查，進而實現碰撞檢查，判斷給排水設計是否存在偏差，及時對管線的位置加以相應的調整，避免后續施工時存在的工程變更。

結語：

現階段，我國的建筑給排水工程項目中，工程企業逐步引入了BIM技術，這一技術的應用克服了傳統技術的局限性，充分發揮了BIM技術的協調性、可視化、模擬化特性，工程建設時的諸多問題都能夠得到有效的控制，實現工程質量、進度與成本、安全目標的統一。

參考文獻：

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