BIM 技術(shù)在建筑給排水與暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用

祝立強

（中鐵第五勘察設(shè)計院集團有限公司，北京 102600）

建筑給排水和暖通空調(diào)設(shè)計過程中，需要結(jié)合建筑工程的基本情況，合理地對施工技術(shù)和建筑結(jié)構(gòu)進行控制，從而保證建筑的建設(shè)效果。但是，在實際的給排水和暖通空調(diào)設(shè)計過程中，容易因為很多因素的影響，導(dǎo)致施工出現(xiàn)不合理的情況，這樣的情況下，就容易引起建筑施工隱患，甚至造成嚴(yán)重的安全隱患。所以，需要結(jié)合實際情況，對BIM 技術(shù)進行合理地應(yīng)用，將BIM 技術(shù)應(yīng)用到給排水和暖通空調(diào)的設(shè)計當(dāng)中，促使暖通空調(diào)和給排水設(shè)計，能夠符合建筑的建設(shè)需求，同時，使用BIM 技術(shù)，還能合理地提升給排水和暖通空調(diào)的設(shè)計質(zhì)量，使得建筑能夠更好地給人們帶來服務(wù)，進而全面推動建筑的服務(wù)能力，推動人們生活品質(zhì)改善。基于此，本文對BIM 技術(shù)在建筑給排水與暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用進行研究，先對BIM 技術(shù)進行簡單分析，然后對建筑給排水和暖通空調(diào)設(shè)計當(dāng)中的BIM 技術(shù)進行詳細(xì)研究，確保BIM 技術(shù)能夠在給排水和暖通空調(diào)的設(shè)計當(dāng)中，發(fā)揮較好的功能和作用，進而使得建筑的建設(shè)質(zhì)量和服務(wù)能力得到合理的提升。

1 BIM 技術(shù)的相應(yīng)研究

結(jié)合BIM 技術(shù)的基本情況，對BIM 技術(shù)的應(yīng)用進行研究，實際應(yīng)用時，BIM 技術(shù)是一種以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的技術(shù)，使用該項技術(shù)，能夠滿足實際施工的相應(yīng)需求，更好地推動建筑的設(shè)計效果，同時，還能減少施工過程中的相應(yīng)問題，使得建筑能夠更好地給人們帶來服務(wù)。實際工作中，使用BIM 技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對建設(shè)目標(biāo)的信息集成，從而使得建設(shè)項目能夠在設(shè)計、施工、運行，甚至是全生命周期的終結(jié)時，各種信息始終整合于一個三維模型信息數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。另外，設(shè)計人員可以對BIM 模型進行合理的運用，使用BIM 模型，不僅能實現(xiàn)對造價的合理控制，還有助于施工的合理管理，提高工程的建設(shè)效果。另外，施工期間，使用BIM技術(shù)的模擬能力，能夠?qū)κ┕て陂g的相應(yīng)問題進行研究，確保相應(yīng)問題能夠得到合理的控制，進而保證工程的建設(shè)效果和建設(shè)質(zhì)量。使用BIM 技術(shù)不僅能夠提升工程的管理效果，還能保證工程的建設(shè)質(zhì)量，同時，還能有效地對建設(shè)資源進行控制，實現(xiàn)資源的合理節(jié)約，所以，就能有效地對施工成本進行管理，促使工程項目能夠符合可持續(xù)發(fā)展的需求。BIM 技術(shù)的分解情況如圖1 所示。

圖1 BIM 技術(shù)的分解和功能作用

BIM 技術(shù)在應(yīng)用時是一種應(yīng)用于工程設(shè)計、工程建造和工程管理等相應(yīng)內(nèi)容的數(shù)據(jù)化工具，能實現(xiàn)對項目數(shù)據(jù)化、信息化的模型整合，并在策劃、運行和維護全生命周期過程中，實現(xiàn)相應(yīng)信息的共享、傳遞等工作，從而使得參建人員能夠做好施工的合理控制，并有效地提高生產(chǎn)效率，使得施工成本、施工質(zhì)量都能得到合理的運用。運維信息系統(tǒng)與BIM 集成接口形式見表1。

表1 運維信息系統(tǒng)與BIM 集成接口形式

在實際工程建設(shè)過程中，BIM 技術(shù)具有加快工期等特點，從而使得項目的建設(shè)質(zhì)量和建設(shè)效率都能得到合理的提升，保證項目的服務(wù)能力。現(xiàn)對詳細(xì)BIM技術(shù)的優(yōu)勢或是特點進行研究，詳細(xì)的內(nèi)容分析如下。

1）加快工期。BIM 技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠在施工前期減少各專業(yè)之間的沖突與問題，同時，還能使得設(shè)計方案的錯誤得到合理的控制，進而使得資源計劃、技術(shù)工作和協(xié)同管理等方面的內(nèi)容，都能實現(xiàn)合理的控制，進而推動工程的建設(shè)效率，有效地對工程項目的工期進行合理控制，并使得工程能夠更加符合實際應(yīng)用的相應(yīng)需求。

2）形成模型。結(jié)合BIM 技術(shù)的相應(yīng)情況對BIM 技術(shù)進行合理的利用，從而實現(xiàn)模型的合理利用。BIM 模型的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對運維成本的合理控制。同時，還能實現(xiàn)對建筑生命周期的合理控制，使得在生命周期內(nèi)，建筑工程能夠更好地為人們提供服務(wù)。圖2 為以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的建筑模型。

圖2 以BIM 技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的建筑模型

3）實現(xiàn)對工程造價的合理控制。施工期間，使用BIM 技術(shù)能夠有效地對工程的造價進行控制，促使在工程建設(shè)階段，工程造價能夠得到合理的管理，減少施工期間相應(yīng)問題的發(fā)生，促使工程遺漏問題能夠得到合理的解決，進而使得在BIM 技術(shù)支持下，建筑工程的建設(shè)造價能夠得到合理的控制；實現(xiàn)對資源的合理節(jié)約，減少返工和廢棄工程的發(fā)生；實現(xiàn)對施工成本的合理控制，使得工程能夠更好地為人們提供服務(wù)，滿足建筑工程建設(shè)的相應(yīng)需求。

4）促使項目協(xié)同能力的合理提升。工程建設(shè)，不是一個部門單獨完成的，需要多個部門之間合理協(xié)作，實現(xiàn)協(xié)同作業(yè)，但是，如果各個部門之間的交流和溝通不順暢，就會給項目的建設(shè)帶來干擾，而使用BIM 技術(shù)，就能實現(xiàn)對管理上的錯誤和重復(fù)工作等問題進行控制，并使得各個部門之間能夠?qū)崿F(xiàn)合理的配合，進而提高工作的質(zhì)量，降低相應(yīng)問題的發(fā)生概率，使得各個部門之間通力合作，提高工程的建設(shè)質(zhì)量，使得工程能夠更好地為人們提供服務(wù)。

2 BIM 技術(shù)在建筑給排水設(shè)計中的應(yīng)用

結(jié)合建筑的基本情況，對建筑建設(shè)時的給排水設(shè)計進行研究，然后，為了保證設(shè)計效果，合理地對BIM技術(shù)進行了合理的利用，發(fā)揮BIM 技術(shù)的功能和作用，促使建筑工程的建設(shè)質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量合理提升，滿足人們生活品質(zhì)提升的相應(yīng)需求。

2.1 各項參數(shù)的自動計算

針對給排水設(shè)計的基本情況，對BIM 技術(shù)進行合理的運用，從而實現(xiàn)對給排水模型的合理構(gòu)建，這個模型中，包括了的三維視圖、明細(xì)表、數(shù)據(jù)的表格和圖紙等內(nèi)容，這些內(nèi)容的合理運用，能滿足實際施工的相應(yīng)需求，進而推動工程的建設(shè)。給排水設(shè)計時，使用BIM金屬目能夠?qū)崿F(xiàn)對平面設(shè)計的合理控制，促使平面設(shè)計能夠滿足實際施工的相應(yīng)需求，更好地保證給排水的設(shè)計效果。一方面可以有效地輔助計算機，實現(xiàn)BIM技術(shù)的合理運用，確保給排水的設(shè)計效果。另外，使用BIM 技術(shù)能實現(xiàn)參數(shù)化的模型表達(dá)，通過構(gòu)建的參數(shù)模型，實現(xiàn)對設(shè)計的合理研究，進而實現(xiàn)對設(shè)計的合理控制，減少BIM 技術(shù)的相應(yīng)問題，推動參數(shù)自動計算的實現(xiàn)，滿足實際工作的相應(yīng)需求，推動建筑給排水工程的服務(wù)能力，更好地滿足工作的相應(yīng)需求。

2.2 給排水材料的合理安排

為了滿足給排水施工的相應(yīng)需求，需要在設(shè)計期間，做好給排水施工材料的合理分配，促使施工能夠在材料的合理配合下進行，確保給排水工程的施工效果。所以，實際設(shè)計中，通過BIM 技術(shù)的合理應(yīng)用，實現(xiàn)對CAD 圖紙合理的工程測量與對BIM 技術(shù)的應(yīng)用，從而實現(xiàn)對施工材料的合理分析，使得施工期間，施工材料能夠得到合理的安排，減少材料的浪費問題，并使得材料能夠得到合理的應(yīng)用，進而推動工程的建設(shè)效果。另外，設(shè)計期間，使用BIM 技術(shù)能保證材料的合理應(yīng)用，避免材料浪費的問題，從而保證材料的服務(wù)能力，減少材料的浪費和不合理應(yīng)用的情況。另外，使用BIM 技術(shù)自身附帶的數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對相應(yīng)材料信息的合理存儲，并使得相關(guān)工作人員對這部分?jǐn)?shù)據(jù)信息進行合理的利用，進而實現(xiàn)施工材料的合理應(yīng)用，促使施工期間施工材料的相應(yīng)問題能夠得到控制，保證材料能夠結(jié)合給排水的基本情況合理進行控制，進而提升工程的建設(shè)質(zhì)量。

2.3 協(xié)同設(shè)計

所謂協(xié)同設(shè)計，是指其他工作人員和給排水設(shè)計人員，一同實現(xiàn)給排水的設(shè)計工作。實際施工中，需要對結(jié)構(gòu)負(fù)荷、電氣負(fù)荷的影響進行研究，之后，再結(jié)合實際工作需求，將所有信息導(dǎo)入到系統(tǒng)當(dāng)中，并實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的合理匯總，然后在同一個模型下對給排水設(shè)計進行實施，并使得不同部門的人都在同一個模型下進行設(shè)計，使得模型設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)合理的協(xié)同設(shè)計，確保設(shè)計的效果。從而使得工程的服務(wù)能力和服務(wù)質(zhì)量都能得到保證，全面滿足實際應(yīng)用的相應(yīng)需求。

2.4 管道的綜合設(shè)計

給排水設(shè)計中，需要結(jié)合實際情況，對管道進行合理的設(shè)計，減少管道實際應(yīng)用時的問題，促使管道能夠更好地滿足給排水施工的相應(yīng)需求。管道的綜合設(shè)計，可使用BIM 技術(shù)，實現(xiàn)對管道凈高度的合理展示，同時，使用三維模型對管道系統(tǒng)進行展示，促使設(shè)計人員能夠快速掌握管道的基本信息，保證管道的綜合設(shè)計質(zhì)量和綜合設(shè)計效率，從而全面滿足管道的建設(shè)需求。管道綜合設(shè)計中的BIM 技術(shù)應(yīng)用如圖3 所示。

圖3 管道綜合設(shè)計中的BIM 技術(shù)應(yīng)用

3 BIM 技術(shù)在建筑暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用

結(jié)合建筑暖通空調(diào)的基本情況，合理地對BIM 技術(shù)進行利用，發(fā)揮BIM 技術(shù)的功能和作用，促使暖通空調(diào)的設(shè)計質(zhì)量得到合理的提升，使得暖通空調(diào)可以更好地為建筑工程提供服務(wù)。

3.1 應(yīng)用范圍

暖通空調(diào)的設(shè)計中，可以對BIM 技術(shù)進行應(yīng)用，發(fā)揮BIM 技術(shù)的功能和作用，減少暖通空調(diào)施工中的不合理部分，從而使得暖通空調(diào)可以更好地為人們提供服務(wù)。實際設(shè)計中，BIM 技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域，具有較好的應(yīng)用價值，在暖通空調(diào)的設(shè)計中，就可以實現(xiàn)對供熱、空調(diào)體系的合理設(shè)計，進而使得暖通空調(diào)的服務(wù)能力得到合理的提升，降低暖通空調(diào)的相應(yīng)問題。使得暖通空調(diào)可以滿足人們對建筑空調(diào)系統(tǒng)的相應(yīng)要求。

3.2 模型的建立

為了實現(xiàn)對暖通空調(diào)的設(shè)計控制，需要發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢，而在BIM 技術(shù)應(yīng)用之前，需要對暖通空調(diào)的模型進行建立，并發(fā)揮模型的功能和價值，促使暖通空調(diào)的服務(wù)能力得到進一步的提升。除此之外，施工期間，需要將水熱供應(yīng)系統(tǒng)、排風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)植入到三維立體模型當(dāng)中，從而對暖通空調(diào)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行研究，并根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基本情況，采取合理的控制措施，促使建筑暖通空調(diào)的服務(wù)能力得到保證。另外，結(jié)合模型的應(yīng)用情況，還能對設(shè)計的準(zhǔn)確性和計算的效率進行研究，進而給后續(xù)暖通空調(diào)的維護提供幫助，促使暖通空調(diào)的穩(wěn)定性得到進一步保證。

3.3 信息平臺的合理構(gòu)建

結(jié)合BIM 技術(shù)的基本情況，對應(yīng)用BIM 技術(shù)建立的統(tǒng)一信息平臺進行分析，這一平臺能夠?qū)⑴照{(diào)中的部分信息劃分到平臺當(dāng)中，從而實現(xiàn)暖通空調(diào)設(shè)計過程中的信息共享，促使不同部門的工作人員能夠根據(jù)分享的信息，采取相應(yīng)的設(shè)計優(yōu)化，進而使得暖通空調(diào)的設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量得到進一步的提升。同時，不同的設(shè)計人員，可以在統(tǒng)一的信息平臺上，查詢到相應(yīng)信息資料，避免不同系統(tǒng)之間矛盾的發(fā)生，進而使得BIM 技術(shù)平臺的功能和作用得到進一步的提升。

3.4 施工現(xiàn)場的合理模擬

在暖通空調(diào)建設(shè)過程中，為了降低后續(xù)施工出現(xiàn)的問題，需要結(jié)合設(shè)計圖紙的基本情況，對施工中可能存在的相應(yīng)問題進行分析，后續(xù)施工再結(jié)合相應(yīng)問題，采取具有針對性作用的控制措施，確保施工效果。而使用BIM 技術(shù)，就能實現(xiàn)對現(xiàn)場施工的仿真模擬，并以模型為基礎(chǔ)實現(xiàn)對現(xiàn)場施工的合理模擬，分析現(xiàn)場施工存在的問題，再根據(jù)BIM 技術(shù)模擬出來的相應(yīng)問題對設(shè)計進行更改，從而使得設(shè)計能夠滿足實際施工的相應(yīng)需求，進而提升建筑暖通空調(diào)的建設(shè)效果，降低設(shè)計不合理問題的發(fā)生，全面提升后續(xù)施工質(zhì)量。另外，施工期間，還要做好施工的合理控制，減少施工期間不合理情況的概率。通過施工現(xiàn)場的合理模擬，有助于提高施工管理水平，使得施工的整體管理水平得到提升，進而保證工程的建設(shè)效果，全面推動工程的順利建設(shè)。

3.5 具體應(yīng)用研究

建筑設(shè)計當(dāng)中，需要結(jié)合建筑的相應(yīng)需求，做好建筑內(nèi)部暖通空調(diào)的設(shè)計，而在設(shè)計過程中，使用BIM技術(shù)能夠有效地提升工作效率，并減少相應(yīng)問題的發(fā)生概率，進而保證工程的施工質(zhì)量。同時，暖通空調(diào)設(shè)計過程中，容易受到很多因素的影響，BIM 技術(shù)這種三維設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)計的合理控制，還能使得設(shè)計工作更加滿足施工的相應(yīng)需求，進而全面推動設(shè)計效果提升。同時，設(shè)計人員在三維模型應(yīng)用中，還能實現(xiàn)對暖通空調(diào)的分析，通過三維模型的合理研究，能夠及時發(fā)現(xiàn)存在的隱患和問題，并結(jié)合實際情況，對隱患和問題進行合理的控制，進而降低經(jīng)濟損失，使暖通空調(diào)的服務(wù)能力得到保證，滿足建筑建設(shè)的相應(yīng)需求。所以，BIM 技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用，不僅能夠提升設(shè)計質(zhì)量，還能使得設(shè)計的整體服務(wù)效果得到保證，進而使得暖通空調(diào)的功能和作用都得到保證，全面滿足實際施工的相應(yīng)需求。

4 結(jié)束語

本文結(jié)合建筑給排水和暖通空調(diào)的設(shè)計進行研究，確保實際設(shè)計工作中，能夠合理地對BIM 技術(shù)進行應(yīng)用，發(fā)揮BIM 技術(shù)的優(yōu)勢和作用，全面推動給排水和暖通空調(diào)的服務(wù)能力。本文先對BIM 技術(shù)進行研究，在明確BIM 技術(shù)基本情況的前提下，實現(xiàn)對BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，促使給排水工程和暖通空調(diào)的設(shè)計效果得到保證，并結(jié)合BIM 技術(shù)的優(yōu)勢，實現(xiàn)對相應(yīng)問題的控制，促使建筑給排水和暖通空調(diào)的建設(shè)質(zhì)量提升，滿足人們對建筑的相應(yīng)要求。