BIM技術在建筑給排水設計中的應用研究

方彩麗

（筑博設計股份有限公司武漢分公司，湖北 武漢 430000）

在建筑工程設計中，給排水設計是一項重要內容，其設計是否合理，在很大程度上影響建筑的使用。而傳統的二維設計已經無法滿足要求，為切實加快設計工作效率，保證設計效果，有必要在設計中引入BIM技術。

1 工程概況

某建筑工程為大型商業綜合體，其功能包括商業、娛樂、運動、休閑和住宅，總占地面積約6萬m2，建筑面積可達11萬m2，地上和地下的建筑面積分別為9萬m2、2萬m2。該建筑給排水設計主要包含下列內容：生活給水、冷卻補水、生活熱水、污水排放、廢水排放、雨水系統、消防系統等，不同系統有不同的功能，需求比較復雜，這無疑對設計提出了很高要求。為切實保證設計質量和可行性，滿足各項功能要求，有必要在設計過程中引入BIM技術。現圍繞該建筑工程實際情況，對其給排水設計過程中BIM技術具體應用做如下深入分析。

2 基于BIM的給排水設計

2.1 基于BIM的可視化設計

在設計中運用BIM技術之后，可以實現可視化，在這種情況下，不同的管道與管件及附件都能形成和實物完全相同的模型，同時模型還能附帶各項基本信息。以管道為例，采用BIM開展設計時，可將具體的功能要求作為依據，選擇適宜的高度設置流量與流速都能達到要求的管道，同時賦予其它類型的參數，如管徑大小、管道材質和連接方式。盡管每段管道都存在很多不同的信息，但如果能提前進行模板設置，則可以在實際的設計過程中方便的實現模型建立，將模型建好之后，相應的信息可以自動賦予。基于可視化面板，相關設計人員能隨時對信息進行查看，確定是否存在錯誤，進而有針對性的整改處理這些錯誤［1］。

考慮到模型都是根據實物的尺寸來構建的，相關設計人員在實際工作中無需考慮設備具體安裝位置是否正確，由于設計能夠實現可視化，所以僅需要進行模型的放置，即可輕松判斷設備實際安裝能否達到要求。

2.2 基于BIM的協同設計

在過去的二維設計過程中，需要將建筑的底圖作為基礎，在對給排水管道進行繪制的過程中雖然也能標出管道具體尺寸，但只能簡單的表述出設計基本原理，至于管道實際安裝能否達到要求，無法直觀展現出來。而在設計中運用BIM技術之后，能以下層結構梁所處位置為依據對給排水管進行設計，以此防止和結構梁之間發生碰撞。對于相同樓層的給排水管道，當其設置需要從結構梁中穿過，借助BIM，能保證套管所在位置準確無誤，當發現不合適的情況時，如管道從結構梁上穿過的位置不合適等，可立即將其上報至業主，進行有針對性的處理，通過協同設計來有效調整［2］。

2.3 基于BIM的精確量算

當能在設計中成功運用BIM技術時，相關設計人員可以做到一鍵量算。在給排水設計結束后，能立即對清單對應的實物量進行準確統計。這與以往的以CAD為基礎的統計方式相比，基于BIM技術的量算可以充分發揮出技術自身優勢，保證量算結果準確性。在設計人員完成修改以后，相應的清單能立即完成更新，無需重復多次的量算和統計，這樣能減少很多成本，并縮短周期。在工程的設計過程中如果可以通過計算準確得出工程量，則對概預算而言是有很大作用與意義的，并且伴隨著修改的進行，實際工程量也會發生變化，這樣能有效防止統計錯誤的發生，為成本控制提供很大的方便。

2.4 設計建議

1）基于BIM技術的設計具有信息化與可視化的特點，但依然涉及到部分族，特別是設備族無法和廠家提供的產品相匹配，以水泵為例，在以往的設計過程中，需要綜合考慮流量和揚程等要求來選擇適宜的類型，但實際情況中可滿足要求的類型有很多，由不同廠家提供的可以滿足設計要求的水泵，其尺寸等方面難免存在很大的差異。另外，尺寸有所不同的水泵，它的安裝方式及空間要求往往不盡相同，而且進水口和出水口實際高度等也會對實際的安裝等造成影響［3］。

2）就目前來看，以BIM技術為基礎的協同設計僅可以采用鏈接模型進行，比如在實際的給排水設計過程中，與包含建筑和結構等在內的多個專業開展協同設計，不同專業同時開展協同設計，首先建立一個工作集，然后對不同專業的管線開展綜合化的協同設計。為了從根本上解決不同專業在相同平臺上的協同設計，在今后的發展過程中，應對包含數據傳輸和軟件平臺等在內的領域進行深度研究與開發［4］。

3）BIM的滲透應用使工程量算經歷了一次重大革命，也就是在專業設計結束后實現一鍵量算。然而，就目前來看，以BIM技術為基礎的工程量算只能解決清單對應的實物量，對于之后的清單編制等相關工作，還需要采用人力來完成。

4）雖然現在的以BIM為基礎的專業設計比較流行，但仍不能徹底取代傳統的二維設計。對給排水專業的設計而言，通過對BIM技術的合理應用，能十分輕松的完成管道設置與其附件的安裝配備，但給排水專業依然需要采用原理圖來表達。當前的BIM技術還無法自動進行系統圖的繪制，這一步仍需要采用二維設計方式進行［5］。

3 BIM技術應用效益

實踐表明，在給排水設計中引入BIM技術具有良好的綜合效益，包括經濟效益與社會效益。

在經濟效益方面，運用BIM技術進行給排水設計時，首先能保證計劃可操作性，降低成本，并減少或避免二次拆改；其次能有效控制空間方面的成本，在有限空間之內保證不同專業管線實際布置的合理性與可行性；最后能減少時間方面的成本，保證施工的有序性，進而縮短工程工期。據初步統計，成功引入BIM以后，僅在給排水專業就能減少7、8萬元左右的成本，而且吊頂的標高被提升了100mm，由此縮短了20天左右的工期。

在社會效益方面，當和社會中不同階層和建設方進行對接時，能十分形象且直觀的對整個施工過程予以演示，并能在不同軟件的支持下，充分表現出BIM技術具有的優勢特點，進而在現場施工中發揮出應有的管控作用。利用BIM模型，能十分準確且直觀的表現出整個施工動態過程，使方案的交底全面實現可視化，大幅減少專題會議，保證溝通的質量。另外，通過對以BIM為基礎的圖檔管理的合理應用，能使圖紙的查詢和使用效率也得到明顯提高。

4 結語

綜上所述，在建筑的給排水設計過程中引入BIM技術，能有效解決以往二維設計存在的問題。盡管當前的BIM實際應用還存在一些瓶頸問題，但它帶來的改變和革命是十分顯著的，相信通過技術不斷改進和發展，將帶來更大的影響，從根本上保證給排水設計質量。