BIM在建筑給排水工程中的應用探討

劉鑫

【摘 要】對于給排水設計而言，在傳統的設計方法中通常采用CAD軟件進行設計，由于CAD軟件是二維思維，因此，在設計時需要將項目進行拆分才能實現設計要求，該方式的工作效率以及質量不是很高，而隨著BIM軟件的出現，能夠解決傳統設計手法存在的問題，BIM軟件主要是三維思維模式，在設計過程中它可以全面的對施工圖設計與日照節能、方案設計等設計內容進行協調設計，這對提高項目的質量效率有著重要的作用，因此，BIM技術在建筑給排水設計中的應用意義重大。本文以BIM技術為分析對象，在總結BIM技術內容的基礎上，對BIM技術在建筑給排水工程設計的要點進行了分析，同時結合工程實例探討BIM技術的操作要點，實踐可知，在建筑工程給排水設計過程中應用BIM技術能夠提高設計質量、效率，該技術值得推廣使用。

【關鍵詞】BIM；給排水工程

隨著中國城市化進程的快速推進，建筑行業發展也日新月異，越來越多的復雜大型建筑項目出現。傳統的項目設計、施工以及后期運行維護模式存在工作效率低下、損耗較大、信息共享應用受限等問題，難以適應當前需求。BIM即建筑信息模型，是以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型。作為一種先進工程技術，BIM最早由美國提出并進行發展應用，后來逐步得到世界范圍內各大企業、組織的認可。我國引入BIM技術的時間較晚，建筑部發布《2011-2015建筑業信息化發展綱要》中提出要推進BIM技術的發展，但實際上，我國本土的BIM技術還處在較為初級的水平。盡管如此，BIM技術還是在建筑工程項目尤其是復雜大型項目中發揮了重要作用。

1BIM概述

“建筑信息模型”是BIM的全稱，而BIM技術的實施主要是將整體給排水項目的某項基本構件與施工工序看做一個基本元素，同時在結合元素的數據與特性以及物理化特征，形成一個建筑形象模型，它也可以稱為數據資料庫，數據資料庫它能夠將建筑的元素與特征體現使其能夠相互配合使用，并且將數據集成在BIM數據庫中，而通過該技術的應用實現了數據的準確傳遞以及信息共享。

2BIM在給排水工程中的優勢及應用

2.1可視化設計指導施工

有效提高施工效率受傳統的給排水工程項目設計施工方式影響，工程項目施工人員在時間作業時，不僅需要掌握工程項目的設計背景，通過設計圖紙中的立面圖以及剖面圖，還需對施工現場建筑及結構十分了解，才能明晰管線與管線、管線與結構之間的位置關系。這使得施工人員的工作量較大，施工效率低下。而通過BIM技術來構建可視化的三維模型，使用BIM技術綜合施工就能夠比較直觀的展現出來，使管道綜合施工的質量得到有效的保證，可以全面縮短工程項目的建設周期。

2.2可視化施工及時反饋問題，各方協同解決

傳統的給排水施工中，建設單位、監理、設計往往是通過對施工現場的巡查及施工方的反饋來了解現場施工的實際情況，這樣既不能對施工現場全面掌控，在施工現場出現問題時也不能及時的解決。通過BIM技術對施工的監控，建設單位、監理、設計及施工方管理人員可以隨時隨地的從移動端了解現場各部位的施工情況，對施工現場的安全、質量實施控制。現場施工人員遇到施工問題時，也可以同過移動端實施反饋給管理人員、監理、設計，使問題得到及時的解決。相關的施工人員還根據通過對施工現場情況的實時了解，及時地調整安裝施工模擬參數，調配施工現場人、材、機，重新優化施工模擬情況，確保施工現場滿足工期要求。

2.3對現場人、材、機使用自動統計，優化施工資源配置

通過BIM技術對工程的構建可視化模型，并對現場施工進行模擬，可自動統計出施工個階段施工現場對資金、材料、人員、機械的詳細四維需求表。施工人員可根據詳細的四維需求表合理調配施工資源，對施工現場所需的機械、材料及時供給，有效的減少人員窩工。通過對材料采購計劃的優化減少現場材料庫存，減輕施工資金需求壓力。同時在給排水工程中，施工人員往往要根據現場情況對管網進行調整，在過程中參數的計算一般都比較復雜，而BIM能夠自動計算各種參數，即便有修改也不影響整體，工作效率得以大幅提升。

2.4安裝模擬

建筑給排水設計其主要目的在于能夠在施工過程中給出有效指導方案，而在給排水工程施工是，由于經常會遇到一些情況非常復雜的區域，例如：在吊頂區進行施工時，由于工種之間存在的差異性，使得空間過擠，這種情況就會出現很多不必要的資源浪費情況，同時還會影響到整體工程的施工進度。而通過BIM技術的應用能在三維設計中間降工期的概念引入，同時還能夠將合理的安裝進度表設計出來并且能夠直觀的模擬安裝施工，同時可以全面的驗證安裝的內容是否合理。工種之間的配合是是否存在問題等等，減少人為設計失誤出現施工變更的情況，大大的提高了施工效率。

2.5管道綜合

在給排水設計階段，通過BIM技術的應用，設計人員能夠擺脫繁雜的拍圖過程，同時，在模型上還可以直觀的將管道綜合后的凈空高度確定，大大的提高了設計效率，同時，在模型中還能夠直觀的觀察到管道綜合出現的碰撞問題，同時還可以對碰撞發生的后果進行試驗檢測，能直接將存在的問題找出，實現了高效、快速的修改調整。

2.6參數化設計

針對給排水工程實際來說，在傳統的水力計算中很多設計人員都是在Excel或其他軟件采用公式進行編制與計算的，但是通過BIM技術的應用后，能夠在模型中直接將相關設備與衛生器具的數據計算，同時還能夠進行直接修改，例如，在某一處信息修改后，后面的相關參數也會隨著修改數據的變化而變動，因此，在設計時當只需要將設定好后的管道摩阻等特性參數設置，那么在修改管徑尺寸大小上可以通過軟件直接調整出來，大大的減少了計算步驟。

3BIM的局限及發展

BIM技術基于項目全過程管理，在建筑給排水工程中的應用大大提高了效率，降低了工程中的浪費，確保了工程質量。然而，BIM技術在給排水工程運用也還存在以下問題：一是缺乏標準。在BIM中，沒有滿足施工要求的設計標準。我國的各設備材料的生產商還沒有主動為自己生產的材料設備建立族庫的意識缺乏符合我國建筑設計標準的相關構件，常用的管道、管件、設備等族庫尚未完善。二是BIM從業人員少、各種分析軟件的接口還不夠完善，數據流通能力差，生成二維圖紙功能較弱，需二次深化。且BIM建模復雜，在進行管道計算、系統計算前，需輸入詳細的構件參數，如果構件參數錯誤、管道連接出現問題都會造成巨大的計算錯誤或整個系統無法計算等問題。三是BIM的模型及參數需滿足給排水工程的生命周期全過程，但是不同環節不同專業的BIM運用程度不一，對模型和參數的要求也各不相同。過多參數的設置容易造成分級分類復雜，修改過程麻煩，產生諸多冗余信息。

4結語

總而言之，隨著技術的進步，BIM的功能會更加完善，更能適應未來的行業發展，其應用也會越來越深入和廣泛。在建筑給排水設計過程中通過BIM技術的應用能夠切實的提高了設計效率與設計質量，能改善傳統設計手法存在的不足問題，但是值得注意的是雖然BIM具備很多優勢，但是在實踐過程中還是存在一些問題，因此，在給排水設計時需要嚴格的做好每個環節的設計控制，保證BIM技術能夠發揮出應有的功能，提高建筑給排水設計水平。更多從業人員需要學習和應用BIM技術，在給排水工程中的進一步優化、推廣與應用，為我國建筑行業的更好更快發展做出貢獻。

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