BIM技術在建筑給排水工程中的應用

文｜合肥工業大學 常思遠

一、BIM技術概述

眾所周知，給排水工程在設計和施工過程中圖紙的反復更改,以及現場情況的復雜極大地干擾了整體工程的進程。

當今，給排水設計人員采用的設計方法大多數僅為平面圖。但這對于施工人員過于抽象，因此，在建筑設計過程和施工中，相關人員都需要較高的水平與工程經驗才能保證工程的順利實施。所以對一些復雜項目，為了節約項目的成本，應該嘗試制作3D模型以及動態效果，來模擬現場施工過程，從而使得施工人員全面的認識工程中的關鍵點，以此保障工程進度。

1. BIM技術的含義

BIM技術是建筑信息化模型的縮寫，一般指工程項目中各種有關數據及實施中工作流程進行組合，形成工程的信息模型，從而達到將建筑數據匯總的效果。模型的數據包含了工程的結構，材料，施工時間等各方面內容。因此BIM在工程建筑給排水設計中的應用十分方便。龐大的數據庫系統包含了建筑數據存儲，還有建筑工程設計之間的相關性，以便能夠在BIM數據庫中實現信息的共享和傳輸。同時，因為建立了與現場相似的3D模型，BIM系統可以極大的提高給排水工程的施工效率，從而起到節約成本的效果。

2.BIM技術的特點

（1）綜合性。在過去的設計中，圖紙僅能夠部分反映結構的大致構造，而所有的細部構造必需要分開繪制詳圖。而在BIM模型中初始便可以設定材料各種參數，對所有的細部構造均可以快速調用。極大地方便了施工以及對項目整體造價的把控。

（2）協調性。由于設計工作的需要，BIM的協調可用于整個施工的全階段。在以往的設計中不同專業之間的沖突問題在BIM系統下被協調和解決，同時其系統可以同時進行多專業的設計最后進行合成。通過碰撞模擬來檢核問題并加以更改，極大的提高了工程效率。

（3）可模擬性。它可以模擬在現實世界中不能認為操縱的東西，比如日照、氣候、風等。它可以模擬、導熱、照明，這些不僅有助于確定合理的施工方案，而且可以對結構設計方案起到指導和檢核作用。

（4）可視化。在項目的施工過程中，我們只依靠施工圖紙去理解各種結構和工具的施工方法是十分困難的，施工人員只能在大腦中構建模型，所以它不僅給實際操作帶來了十分大的困難和不準確性， 而BIM的通過3D建模，可以有效地解決整個過程的可視化問題，從而保證施工項目的設計到施工的每個部分的工作都可以以可視的形式完成。

二、BIM在給排水工程建設中的應用

1.管道的修改

在以前的施工流程中，設計出后必須拿去現場進行對圖，防止所設計的圖紙無法對應現場的建筑條件，往往經過多次修改后才能滿足施工要求，這都將大大的延緩工期，造成成本增加。

而在BIM系統的繪圖過程中，例如Revit在繪圖設計中，根據每個專業的工作內容不同對其進行了具體設計。只要將各專業的圖紙合并匯總，就可以找到一些錯誤的設計地點并標注進行處理。

圖1

圖2 頂部管道施工

2. BIM協同給排水專業與其他專業

所謂協同工作指的是多工程的造價，內力，各專業設備的安裝中的碰撞進行排查；以及現場的安全狀況、施工進度的開展、項目的維護以及整個項目在使用后的經營；以及后期的擴改建。BIM可以集成建設項目設計部門，可以為建設項目的施工過程提供精確的設計依據。

在原先的設計周期中，因為專業內容以及設計的不交叉。以這種方式工作將不可避免地導致不必要的修改、缺乏溝通和其他問題，從而影響設計效率以及帶來更多的問題。但是通過BIM，各個專業就可以一起工作，建立統一的信息模型極大地提高了效率。之后只要將各專業的信息如結構信息、管道信息、設備組件進行合并。這樣可以及時了解各專業交叉碰撞情況、設備參數和設計進展情況等。

簡單來說，如圖1所示，管道首次完成。進行碰撞檢查后，需要在板上進行開洞處理以保證管道可以正常的安裝使用。

3.材料表統計設計

編制給排水工程項目的總體材料清單時，在過去往往需要通過CAD軟件的配合來進行造價統計，耗時耗力，毫無疑問會拖延進度，同時容易出錯，而一旦修改了圖紙，當進行二級統計將變得更加復雜和麻煩。但是當應用BIM技術時，由于BIM技術本身就具有數據庫特性，因此結果就截然不同了。我們能快速的導出材料清單，這一點不僅方便了工程建設，更是有利于工程造價的預算工作的進行。

4.安裝過程模擬

在給排水工程建設過程中，施工過程較為復雜，需要對線路和管道進行安裝，其中，天花板區域的施工尤其復雜。這時在傳統的設計中最容易造成材料分配不合理的，同時會延誤施工進度。而在使用BIM技術后可以對其進行建模和規劃，為這種在過去較復雜的給排水工程建設進行優化。同時，還可以將施工進度應該引入BIM模型，從而對施工進度、安裝模型過程達到項目的可視化效果。通過編輯項目的施工進度表可以較為具體的把握整個給排水系統情況，有利于整體的安裝、簡化設計和安裝過程，從而達到減少變更次數，提高工程效率的效果。

5.參數化設計

BIM技術是隨著時代發展和建筑工藝發展而誕生的系統， BIM系統在發展中對模型設計參數進行了變更和改進，以充分分析各參數并進行設計，對于其他項目的開發，也有著關鍵的指導作用。傳統的給排水設計過程中往往采用off i ce軟件進行相關參數統計和進行數據的匯總計算，但BIM技術可以應用于給排水計算，并且可以更快地獲得數據，從而提高所需的各種數據和信息的真實和準確性。同時加以利用互聯網的多樣性，并融入高效的數據庫管理，也能實現一定程度的輔助作用。好比在修改供水和排水圖時，只需要把相關的物理參數改變設置好，即可實現數據結果自動更新的目的。

6.建筑模型的可視化

過去我們在進行CAD設計時，工程師需要對建筑的平、立、剖圖和內部結構圖進行十分仔細的檢查，之后再通過電腦繪制三維圖形。但因為工程設計程序限制，給排水設計師難以獲得全面的建筑結構圖，這就使得原本完整的工程信息缺失。然而用Revit軟件建立模型，便保證了建筑信息的完整和細致，使用方便。使得設計者對工程施工系統進行控制和理解還有修改都帶來極大的方便。做到了建筑的可視化，對施工的進程也起了一定的指導作用。

三、結束語

可以說，BIM的使用是給排水設計中的一大革新。它極大地提高了給排水工程的設計和施工效率。首先，BIM將原本的平面圖紙轉換為3D建筑模型，方便施工。此外，給排水工程的設計需要與建筑和結構等各個專業相互配合，但許多設計人員缺乏溝通的渠道，原有的設計軟件也不能滿足這點，極大的降低了工程效率。然而，利用BIM技術可以避免上述問題，并且可以對該技術進行仿真，保證施工質量。BIM將給排水工程中的大量數據綜合于一個大的信息模型中，通過數據化的模擬，使得整個項目的各個環節變得有序高效。