探討BIM技術在建筑給排水管道設計中的應用

徐欽鍇

浙江建院建筑規劃設計院 浙江 杭州 310000

引言

隨著我國建筑建設數量不斷增多，給排水管道設計問題關注度相應增加，諸如管路、管網的交叉碰撞問題，一旦在設計階段未能有效處理，可能嚴重限制后續施工進度及質量。而BIM（建筑信息模型）技術可解決上述問題，還可確保管道設計合理性以及相關信息可視化管路，因此加強BIM技術在建筑給排水管道設計中的應用研究意義重大。

1 BIM技術概論

BIM技術具體為建筑信息模型，其為建筑工程創新設計方法，構建建筑工程信息模型方式展現建筑設計情況，可借助計算機快速清晰顯示建筑內部不同區域管線布設情況，并準確統計出建筑用管材的具體用量，因此整體設計工序流程操作較為順暢。同時該模型數據包括建筑工程項目構建、工程步驟信息等，并建立建筑工程數據庫，因此工程數據管理效果顯著，還可實現檢測控制的目的，因此該技術實用價值高。

以往國內建筑工程給排水設計大多采用CAD平面設計方法，而BIM技術與其具有明顯的差異性。與CAD平面設計對比，BIM 技術應用改變交付工具、設計內容及過程，形成立體化思維模式，因此有助于提升建筑工程給排水設計效率。

2 BIM技術應用特征

對于高層建筑給排水過程來說，其整體施工復雜性較高，涉及管材及器具數量多，假使相關設計出現問題，影響較大，而引入BIM技術，可有效解決該問題，該技術應用特征較為顯著，其具體表現為下面三個方面。

（1）可視化。工作人員將建筑數據輸入BIM軟件后，直接轉換成直觀、立體的建筑模型，工程尚未施工作業，施工后的效果便可直觀顯示。另外，建筑模型結構可采用多角度實施具體分析，確定空間結構關系，因此指導性更為突出。

（2）模擬性。BIM軟件能真實顯示建筑的基本功能，諸如光照、通風等數據，這樣便于施工單位確定工程施工的關鍵環節，制定相應的施工方案。

（3）優化性。基于BIM技術形成的工程模型，設計人員能及時確認工程設計缺陷，及時采取措施進行修正，如建筑層高限制導致大量線路碰撞問題，通過模型數據分析，評估各種潛在碰撞點及碰撞形式，再制定具體解決方法。

3 BIM技術在建筑給排水管道設計中的應用

（1）前期準備。該環節涉及信息模型初始文件、工作集、導圖以及定位等設計工作，要求工作人員利用MEP程序，將建筑給排水管道設計相關數據逐一輸入初建的模型結構，這些數據包括管材尺寸、類型等，并對于三維信息模型數據進行比對，諸如標高信息、軸線定位、建筑以及結構模型等，保證上述模型數據與真實數據一致[1]。

（2）構建模型及相關軸線。本環節具體在BIM初始模型完成后，將給排水設計使用的工作面和其他工作面進行對位，固化標高數據，并利用相關二維設計參數完善相關模型數據，便于后續開展驗算工作。另外，工作人員可將二維設計模型軸線用作BIM模型軸線，也可根據實際需求增設軸線，進而確保三維模型精確性[2]。

（3）衛浴裝置布設。衛浴裝置布設過程中，BIM技術可采用以“族”為基本要素實施具體繪制，其具體涉及門、墻體以及水泵等，并根據這些數據構建具體的建筑模型。

（4）衛生器具及排水管道安裝。實際給排水管道設計階段，工作人員可通過BIM技術軟件Revit 模型以及項目瀏覽器，確認給水系統所需的各種衛浴裝置，如衛生間給水管道設計時，便可利用相關軟件，需選擇合適的坐便器以及洗臉盆，以及其他衛生器具，并構建相應的邏輯連接關系。另外，給排水管道設計過程中，工作人員經常遇到各種衛生器具之間相互銜接問題，諸如坐便、浴缸等，并且這些衛生器具之間安裝方式、高度及角度也不相同。因此具體設計時，根據器具要求對于相關管道參數進行協調設定，并逐步改良，兼顧平面及立面等基礎點位置，確保整體布設合理性及實效性[3]。

（5）管線碰撞交叉檢查。建筑給排水管道設計時，如三維信息模型已創建完成，工作人員應及時檢查各種管線碰撞情況，如利用REVITMEP程序，該程序具有自動碰撞檢查功能，當相關信息整合及輸入操作完成，再使用Navisworks開展細化檢驗，及時確認及糾正模型錯誤問題。這種細化檢驗步驟具體如下：工作人員使用相關程序導出模型排水管道及結構部件文件，然后添加在Navisworks組件中，利用參數面板確定檢驗對象，然后逐一設置對話窗口參數，并實施自動化運算，這樣可在極短時間內確認檢驗范圍內管線碰撞情況。如運算功能無法啟動時，這表明模型設置存在問題，應當及時檢查及修改模型。同時根據細化檢驗以及分析后，該程序可輸出相應的檢驗報告，具體包括潛在碰撞問題的位置圖像以及相關坐標數據，進而幫助工作人員進一步優化管線設計方案，進而形成科學合理的給排水管道施工計劃。

（6）管線計量。設計階段，工作人員需對于設計所需管線以及給排水構件數量進行統計，其可采用用量表方式，構建相關數據庫，逐一輸入相關區域的管材類型及屬性數據，然后由軟件統計功能輸出相應的管材用量統計表，工作人員可查閱單方向用材統計或特定區域管材參數[4]。

4 結束語

綜上所述，目前BIM 技術在建筑給排水管道設計過程中應用日益增多，尤其在高復雜性給排水管道設計方面，應用效果更加顯著。通過BIM 技術的廣泛應用，可防止出現設計不合理及時間、物力成本消耗過多情況，進而明顯增加建筑給排水管道設計及和施工質量。