BIM 技術在建筑給排水管道設計中的應用研究

李華晶

（國策眾合（北京） 建筑工程設計有限公司山西設計分公司，山西 太原 030000）

為了促使建筑給排水系統能夠在后續得到較好的運行，必然需要確保各個管道的安裝較為適宜合理，借助于BIM 技術進行建筑給排水管道工程的有效控制優化也就顯得極為必要，其作為當前比較有效的一個技術手段，應該引起高度重視，具備較強的研究價值。

1 BIM 技術內涵

建筑信息模型也稱之為BIM 技術，是建筑工程項目信息集成的數據模型，BIM 技術是構建在三維數字基礎之上的全新建筑方式。分析工作模式，我們能夠看出傳統的設計領域主要是應用CAD 二維軟件，在設計過程中專業通常需要根據不同的建筑條件圖進行專業拆分設計，如果建筑專業的平面條件圖發生變更，與其相關的專業都需要花費較大的時間與精力去更改。再加之信息傳遞可能會存在不及時現象，導致專業設計圖紙間出現不合理或者是矛盾現象，所以降低了設計工作效率與設計質量。BIM 技術是全新的三維設計軟件，BIM 技術與協同設計平臺的結合，提供了高效的信息共享手段，能夠有效的解決信息共享與傳遞與協同設計中存在的部分問題，提供直觀可視化的界面，能夠清晰便捷的發現協同設計中存在的矛盾與不合理現象，可以進行及時有效的調整與修改，確保建筑工程設計更加高效準確。所以建筑行業要想可持續發展，就必須結合社會的多元化發展趨勢，有效應用BIM 工作流程，將工程整體有效整合，形成完善龐大的數據系統，加強各部門間的有效協調，既能夠方便部門合作，也能夠促進建筑工程的有效開展。

2 在建筑給排水管道設計方面應用BIM 技術存在的問題

現階段，BIM 技術在建筑給排水管道設計方面運用存在的問題，主要分為三個方面。第一個方面，是由于BIM 技術在設計過程中所涉及到的參數較多，導致在進行數據的調試時，項目文件較大，對所使用的計算機與設計平臺要求相對較高。通常情況下，一個規模比較大或者綜合性比較強的項目，其專業數據庫都是極其龐大的，很難找到可以支撐項目從始至終完成的設計平臺。第二個方面，就是盡管BIM 技術具備一定程度上的協同性，以確保不同版塊的合理協作。但在很多集合類型的管線設計中，往往需要復雜的權限獲取與釋放流程，并且每一個版塊在進行權限釋放流程時都需要通過平臺進行確認。第三個方面，就是由于在傳統的建筑設計工作中，設計人員普遍習慣使用CAD 進行設計繪圖處理，導致在很多建筑設計工作人員如今的實際設計工作中，依舊習慣遵循著從前的工作方式，主要使用CAD 技術來完成設計工作，對技術內容較復雜，技術流程較生疏的BIM 技術使用較少。

3 建筑給排水設計系統核心及要點概述

管道的合理布局與選用是建筑給排水系統的核心。建筑給水系統為建筑內的人員提供了供水的保證，合理的布置建筑給水系統的給水管網，減少給水管網的長度可以降低自來水在管網中的停留時間，從而減少由管網所帶來的污染。建筑給水系統的合理布置，減少排水管道的長度，降低排水管的轉彎次數，可以極大的提升建筑排水的通暢程度以及減少后期的疏通次數。除此之外，建筑物內還有室內消火栓管網、自動噴水管網、熱水管網等給排水專業的管線以及通風管道、電纜橋架等其他機電專業的管線，BIN 技術可以通過模型進行多種管線的合理布置，降低管線對層高的要求，提高吊頂高度，使建筑有更多的使用空間。建筑給排水系統管道材質的選用方面，我們要根據實際的情況選用經濟合理、綠色環保的給排水管材，如不銹鋼給水管、PVC-C 管等。優質的給排水管材不僅可以提升管道的使用壽命，還可以減少使用過程中由于給排水管道材質的原因所帶來的跑冒滴漏的情況。

4 BIM 技術在給排水管道設計方面的運用

4.1 協同設計

傳統設計模式下，不具備在設計期間添加大量設計信息的功能，設計工作簡單來說等同于施工圖紙繪制。但是，后期建筑給排水工程在實際施工過程中，還需為其提供實際用電點位與結構荷載等重要參數信息。若這些基本需求得不到保障，則會給建筑給排水工程施工帶來極大的安全隱患。而隨著BIM 技術的應用，借助其具備的模型建構能力，則能夠有效解決傳統模式下出現的各類問題。具體來看，BIM 技術能夠把與建筑項目相關的全部數據信息實施匯總并整理，無論何種分項工程想要獲取所需信息，都能夠借助這一技術實現，給排水工程施工設計亦是如此。不僅如此，所收集的數據信息也能夠隨著實際施工或者設計變更的變化而得到實時更新，保障了數據的時效性。建筑給排水工程設計施工與管理借助BIM 模型來落實，極大簡化了工作的流程。除此之外，BIM 技術通常在同一個模型中完成各項工作，給排水工程施工人員則能夠結果工程實際，對實時施工狀況進行調整，從而實現了建筑工程整體的協同設計。

4.2 參數方面的設計

在BIM 技術中，其核心內容就是Revit 軟件，這樣可以有助于為建筑設計工作人員在實際設計工作中的創新與維護工作提供便利，同時，在對軟件的參數進行修改的工作中，還可以在系統引擎位置實現科學的協調。例如在平面、圖紙、以及表格等模型中實現調整，且對一個版塊做好調整，如此就可以將所有的設計情況全部科學的呈現出來。

4.3 可視化設計

在傳統的建筑給排水設計中，主要采用CAD 系統，然后由按照設計人員制定的二維信息、俯視圖和剖面圖等信息構成。在這種系統中，想要確定給排水的位置特征，需要設計人員對整體的建筑進行還原，還需要結合建筑給排水的結構，如果遇到結構復雜的建筑時，必須要延長設計施工周期，在這種情況下，設計信息易出現交流錯誤的問題，從而會使設計信息的傳輸受到較大的影響，進而造成后期的設計出現問題。如果應用BIM 技術，在傳輸設計信息時，能夠直觀的觀察到信息的傳輸過程，從而保證數據傳輸的準確性。此外建筑設計模式有較大的差異，主要以樓層進行區分，而建筑給排水設計主要以底層的土建項目作為設計基礎，當底層建筑出現變化時，會影響整體的建筑質量。

4.4 管道綜合設計

建筑給排水工程的順利施工，要求工程設計提前拍攝大量建筑管道布設圖片，從而掌握全面的管道信息狀況，工作量大且開展難度高。而使用BIM 技術，借助其具備的三維立體模型構建功能，對建筑管道整體布設情況進行精確模擬，從而滿足技術人員的實時參照需求。BIM 模型能夠直觀體現出建筑管道內部空間的實際狀況，從而能夠最大限度規避施工過程中發生管道布設相互影響或者沖突的狀況，同時輔以第三方軟件，也可以開展相應的管道碰撞檢驗，最后結合碰撞實驗的結果對實施施工進行相應的修改與適當的調整。

4.5 模擬安裝

BIM 技術在建筑給排水設計應用中，能夠為設計人員提供設計規則和操作規范的指導。在實際施工中，在建筑結構復雜，地下管道布局不明確，空間狹小的環境中，會出現管道安裝錯誤的問題。如果在施工前，采用BIM 技術對管道的安裝進行模擬施工，能夠提前發現施工中存在的問題，制定合理的安裝方案，提升建筑給排水的施工質量。例如，在對某高層建筑的給排水設計項目中，利用BIM 技術模擬施工過程中，可以先對整個建筑的信息進行分析，然后確定衛浴的位置，建立可移動的立體圖像，然后在模型中建立給排水系統，包括各類管道的數據信息，在通過BIM 平臺結合建筑信息，自動生成管道布局方案；接著在BIM 平臺上布置衛生間的日常用品，生成布局方案；最后利用BIM 系統的虛擬仿真功能，檢測其是否達到施工標準。

5 結語

BIM 是新時代信息技術所產生的。從現在的建筑給排水設計行業當中來看，將BIM 技術應用其中是發展的必經之路?？梢暬?、協同化、參數化等都是BIM 的特點。把該技術應用到建筑給排水當中，能夠使各個專業設計信息進行共享，還可以讓各個專業之間共同設計，避免了管線碰撞沖突等。能夠使設計質量得到很大的提升。隨著科學技術的不斷發展，在未來的BIM 技術將會在建筑給排水設計領域創造出更大的價值。