分析BIM技術(shù)在建筑給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

謝小芳

（廣東鴻宇建筑與工程設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司，廣東 東莞 523000）

0 引言

近幾年，城市不斷的進(jìn)步和發(fā)展，使人們的生活水平有了很大的改善，其對(duì)于建筑和相關(guān)工程的設(shè)計(jì)施工要求也顯著提高，為了滿足現(xiàn)代人的生活需求，必須對(duì)建筑給排水工程進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)。給排水工程是建筑工程中不能缺少的一部分，對(duì)該項(xiàng)工程進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，是為了確保整個(gè)建筑的給排水質(zhì)量，滿足人們的生活需求。故此，作為一名設(shè)計(jì)師，必須具備豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，能夠熟練地應(yīng)用各種先進(jìn)的設(shè)計(jì)，給出最合理有效的方案，滿足施工需求。當(dāng)代信息化技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)得到了全面的發(fā)展，并被廣泛地應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)當(dāng)中，尤其是建筑三維模型，其在建筑行業(yè)中的應(yīng)用有效解決了傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)和施工中存在的問(wèn)題，利用該模型可以模擬建筑設(shè)計(jì)、建筑施工、建筑進(jìn)度、建筑造價(jià)分析等，可見(jiàn)其在建筑施工中的應(yīng)用層面比較廣泛。在建筑給排水工程中應(yīng)用BIM技術(shù)可以對(duì)其總體性進(jìn)行分析，確保給排水工程的設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)相符合，有效減少設(shè)計(jì)和施工中存在的風(fēng)險(xiǎn)，顯著提高工程的整體建筑質(zhì)量，促進(jìn)行業(yè)的快速發(fā)展。

1 BIM的概念與原理

1.1 技術(shù)概念

BIM也就是建筑信息化模型，該項(xiàng)技術(shù)可用于建筑設(shè)計(jì)、建筑施工以及建筑運(yùn)營(yíng)管理，這是一個(gè)十分完整的信息模型，可以整合并利用所有的建筑施工資源，讓各個(gè)方面參與其中，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，脫離了對(duì)符號(hào)文字以及圖紙的依賴，展開(kāi)了一種全新的工程建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理模式。BIM技術(shù)利用多維模擬建筑物實(shí)際信息，例如三維空間、五維成本、n維的更多應(yīng)用等，提高工程設(shè)計(jì)和施工之間的協(xié)調(diào)性，建立信息模式，實(shí)現(xiàn)信息共享，達(dá)到設(shè)計(jì)和施工的一體化，促進(jìn)各個(gè)方面的合作與協(xié)調(diào)，減少施工風(fēng)險(xiǎn)，降低工程成本，改善工作效率，避免施工周期和預(yù)期時(shí)間出現(xiàn)過(guò)大的誤差，保質(zhì)保量地完成工程建設(shè)。

管理建筑給排水工程效益和時(shí)間。BIM技術(shù)中的拋物線形式和傳統(tǒng)的線性形式不同，有著明顯的差異。BIM技術(shù)模型收益較低，但在擴(kuò)張以后，就會(huì)突出該項(xiàng)技術(shù)的規(guī)?；瘍?yōu)化，尤其是對(duì)于施工周期較長(zhǎng)、復(fù)雜性比較明顯的施工項(xiàng)目中，其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)逐步突顯。盡管現(xiàn)在BIM技術(shù)的應(yīng)用層面和水平還需要不斷的提高，但是未來(lái)建筑業(yè)的信息化發(fā)展速度會(huì)不斷加快，在這一過(guò)程中，BIM的優(yōu)勢(shì)也會(huì)不斷顯現(xiàn)和完善。

1.2 BIM技術(shù)的特點(diǎn)分析

（1）可視化特點(diǎn)?？梢詫IM技術(shù)用設(shè)計(jì)建筑給排水設(shè)計(jì)的三維模型，讓設(shè)計(jì)者能夠直觀地觀察到工程的結(jié)構(gòu)等，包括管道的排列、走向、管線位置、高度等都可以體現(xiàn)在模型當(dāng)中，這樣便于設(shè)計(jì)者對(duì)模型進(jìn)行進(jìn)一步的分析，了解設(shè)計(jì)中的不足之處，對(duì)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行深入了解，避免在施工中出現(xiàn)問(wèn)題，而增加工程的施工成本，甚至引起施工安全問(wèn)題。

（2）一體化特點(diǎn)。BIM技術(shù)能夠進(jìn)行綜合性與協(xié)同性的給排水工程設(shè)計(jì)，該技術(shù)綜合了多個(gè)學(xué)科，可以對(duì)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行專業(yè)性和一致性分析，實(shí)現(xiàn)共享設(shè)計(jì)，避免在設(shè)計(jì)過(guò)程中，各專業(yè)之間出現(xiàn)矛盾或是沖突，改善設(shè)計(jì)的整體性與協(xié)調(diào)性。這同時(shí)也縮短的設(shè)計(jì)時(shí)間，降低了設(shè)計(jì)和施工成本，可以有效縮短工期，提高工程的整體效益。

2 排水工程設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1 協(xié)同設(shè)計(jì)

在建筑工程給排水設(shè)計(jì)中，可以使用BIM技術(shù)建立工程的三維模型，把給排水項(xiàng)目融入到整個(gè)建筑工程中，分析二者之間的協(xié)同性。例如，在模型中，展現(xiàn)水泵的使用量、水泵安裝尺寸等信息，不同專業(yè)的人可以利用自身的專業(yè)知識(shí)，從不同角度對(duì)其合理性進(jìn)行分析，并調(diào)度和應(yīng)用自己需要的信息。在設(shè)計(jì)過(guò)程中必然存在數(shù)據(jù)調(diào)整情況，通過(guò)這一模式，可以將數(shù)據(jù)調(diào)整后對(duì)整個(gè)工程設(shè)計(jì)的影響作用最小化，或是實(shí)現(xiàn)其他設(shè)計(jì)相應(yīng)的自動(dòng)調(diào)整。此外，給排水工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)用BIM技術(shù)可以給予不同專業(yè)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行檢查，全方位確保工程設(shè)計(jì)的專業(yè)性。設(shè)計(jì)工作中，任何小的修改都能夠體現(xiàn)在模型當(dāng)中，工作人員就可以對(duì)改動(dòng)的合理性、可行性等進(jìn)行討論，確保改動(dòng)后整個(gè)方案依然協(xié)調(diào)。

2.2 可視化設(shè)計(jì)

以往，建筑給排水設(shè)計(jì)一般應(yīng)用CAD系統(tǒng)，該技術(shù)主要進(jìn)行平面圖像的設(shè)計(jì)，當(dāng)然也包括了立面圖和橫斷面圖，但是均不屬于三維圖形，缺少立體特點(diǎn)，達(dá)不到可視化要求。在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師必須給出每個(gè)結(jié)構(gòu)的位置和尺寸，以保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)建筑的整體控制和調(diào)整。尤其是對(duì)于結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)比較復(fù)雜的給排水項(xiàng)目，CAD系統(tǒng)的缺陷就會(huì)明顯的暴露出來(lái)，導(dǎo)致工期延長(zhǎng)。但是，通過(guò)使用現(xiàn)代的BIM技術(shù)，可以進(jìn)行三維信息數(shù)據(jù)傳輸，建立三維立體圖像，各種復(fù)雜的設(shè)計(jì)就可以比較客觀地展示出來(lái)。針對(duì)差異較大的模型，則可以按照樓層進(jìn)行劃分。傳統(tǒng)給排水設(shè)計(jì)以樓層為基礎(chǔ)，每個(gè)系統(tǒng)都分開(kāi)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)。只要稍加修改，設(shè)計(jì)圖就會(huì)改變。通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改和自動(dòng)更新，方便準(zhǔn)確。

2.3 管道綜合設(shè)計(jì)和模擬安裝

BIM技術(shù)可以非常直觀地顯示及應(yīng)用管道凈空高度，這樣，設(shè)計(jì)者可容易發(fā)現(xiàn)標(biāo)高與空間之間存在的問(wèn)題。尤其是地鐵項(xiàng)目，由于建筑空間受到限制，給排水管線的安裝和作業(yè)空間都比較狹窄，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。利用BIM技術(shù)建立模型，對(duì)其進(jìn)行分析，可以把握現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的環(huán)境情況，為管道安裝施工提供基礎(chǔ)，并完善工程的進(jìn)度管理，確保各個(gè)部門工作可以順利展開(kāi)。

3 BIM技術(shù)關(guān)于給排水設(shè)計(jì)問(wèn)題和質(zhì)量管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 BIM用于工程給排水設(shè)計(jì)的問(wèn)題分析

由于BIM技術(shù)可以建立工程的三維模型，因此可以有效提高工程設(shè)計(jì)的合理性和設(shè)計(jì)水平，其應(yīng)用范圍也因此擴(kuò)大，實(shí)際工作中，許多設(shè)計(jì)者都比較青睞于使用該項(xiàng)技術(shù)。但是，BIM技術(shù)的應(yīng)用仍然存在許多問(wèn)題，例如：首先，BIM模型中有海量的工程數(shù)據(jù)，關(guān)于給排水工程的設(shè)計(jì)、工程施工、工程成本以及工程進(jìn)度等數(shù)據(jù)都在其中，若是數(shù)據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題，那么修改的難度就比較大。雖然可以進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，為設(shè)計(jì)者們提供便利，但施工和物業(yè)等信息比較復(fù)雜，內(nèi)容較多，一旦發(fā)生錯(cuò)誤，就會(huì)涉及多個(gè)專業(yè)。最后，BIM技術(shù)用于建筑給排水設(shè)計(jì)還存在利用率低等多種問(wèn)題，需要有效地完善系統(tǒng)，以優(yōu)化其應(yīng)用。

3.2 BIM工程設(shè)計(jì)質(zhì)量管理系統(tǒng)

（1）目前，國(guó)內(nèi)建筑的規(guī)模明顯提高，建筑行業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，為了符合使用標(biāo)準(zhǔn)，必須展開(kāi)質(zhì)量管理工作，因此，必須對(duì)建筑給排水工程的設(shè)計(jì)進(jìn)行管理，利用BIM系統(tǒng)模擬功能，排查設(shè)計(jì)中存在的安全隱患和質(zhì)量問(wèn)題，采取有效措施進(jìn)行改進(jìn)，保證整個(gè)項(xiàng)目可以順利實(shí)施。

（2）給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)若是出現(xiàn)質(zhì)量或者安全隱患，后續(xù)的其他施工工作也無(wú)法順利進(jìn)行，采用BIM技術(shù)進(jìn)行施工模擬，可以提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決矛盾和沖突，以提高建筑工程整體的穩(wěn)定性，保證使用安全。

（3）給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要消耗大量的時(shí)間，而且投入資金較多，每個(gè)環(huán)境設(shè)計(jì)的合理性都可能對(duì)最終的施工成果產(chǎn)生影響。在施工之前，利用BIM技術(shù)可以顯著改善設(shè)計(jì)的總體質(zhì)量，消除方案中的質(zhì)量問(wèn)題、安全隱患，并解決給排水項(xiàng)目和其他項(xiàng)目之間的矛盾，避免在進(jìn)入施工階段后才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和沖突，為實(shí)際施工奠定技術(shù)，為其他項(xiàng)目施工提供保障。

4 結(jié)語(yǔ)

關(guān)于BIM技術(shù)在建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中優(yōu)勢(shì)，本文已經(jīng)進(jìn)行了具體的描述。可見(jiàn)，在施工中，BIM技術(shù)而可以減少設(shè)計(jì)問(wèn)題，提高施工質(zhì)量。利用BIM技術(shù)，建立給排水模型，模擬施工建設(shè)情況，并將其融入到建筑工程模型中，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)多個(gè)專業(yè)之間的沖突和矛盾，在施工之前解決設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，不僅節(jié)約了施工成本和時(shí)間，還減少了質(zhì)量問(wèn)題。未來(lái)，BIM技術(shù)還將進(jìn)一步發(fā)展，其在建筑施工行業(yè)中的應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸廣泛，因此，行業(yè)從業(yè)人員必須加大對(duì)BIM技術(shù)的學(xué)習(xí)力度，不斷地拓展其應(yīng)用層面，進(jìn)一步推動(dòng)建筑行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，深化建筑施工效益，為企業(yè)謀求更多的經(jīng)濟(jì)利益。