BIM 在給水排水工程設計中的應用分析

章見彬

（石河子大學，新疆 石河子 832003）

隨著我國經濟社會的進步，人們物質文化水平和精神文化水平不斷提升。為滿足人們生產生活需要，促進建筑工程行業規模擴大，各類建筑工程項目不斷增多。建筑行業內的給水排水工程是針對人們日益增長的資源能源需求，為貫徹落實社會可持續發展理念，促進水資源合理利用而開展的工程項目。而當前工程中的應用技術已落后于時代發展，無法滿足施工要求，BIM 等新技術的革新發展為建筑行業給水排水工程提供了先進技術力量支撐。

從具體應用情況來看，BIM 技術在建筑給水排水工程中的應用解決了工程設計中的很多難題，有效提升了給水排水工程施工質量和設計效果。然而，在BIM 的具體應用過程中，仍然會發現其在建筑給水排水工程設計環節存在一些問題，導致相關工程設計不盡如人意，需要針對BIM 技術的具體應用方式進行改善，促進給水排水工程項目建設不斷完善，改善工程項目的施工效果和使用效果。

1 BIM 技術內涵和特點概述

1.1 BIM 技術內涵

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM） 技術被廣泛應用于建筑工程項目，能夠針對具體工程構建工程數據模型，其設計方式和具體表現方式是一種全新的工程數字化設計模式，在創建建筑信息模型的過程中，通過收集各工程數據并整合，構建出建筑給水排水工程建設具體工序、環節及流程，并模擬建成后的效果。可以看出，BIM 技術在給水排水工程設計建模中起到了重要作用，通過BIM 技術整合建筑給水排水工程設計的各項數據并建立參數化設計模式，能夠保證管道綜合設計和協同設計的有效性，為建筑給水排水設計提供了適當的平臺，營造了良好的管理環境。在給水排水工程具體設計環節的相關工作中，有效應用BIM 技術既可提高建筑工程設計質量，也可有效控制工程設計中存在的安全風險[1]。

1.2 BIM 技術特點及其優勢

具有可視化特點，能夠增強工程設計立體性。BIM 技術所具備的可視化特點決定了該項技術在具體應用過程中能夠通過三維視圖來對工程模型進行更好地觀察與研究，引導設計人員從不同的角度觀察建筑，并對相關參數等產生深刻認知。通過對比可以看出，傳統模式下的建筑給水排水工程在設計環節中多以建筑圖紙設計為準，這種設計方式多建立在二維平面，比較抽象，且無法直觀地表達出設計人員的具體意圖；二維平面圖紙在具體表現方式上也無法全面地展現出各種工程信息數據，給后續施工人員在具體操作指引等方面帶來不便，導致在具體施工過程中出現很多問題，從而直接影響給水排水工程的施工周期和施工效果，還有可能導致工程造價成本增加等。而BIM 技術支持下的給水排水工程設計突破了二維平面視角的限制，相關的工程建模在設計過程中可以通過三維視圖展現出具體效果。施工管理相關人員通過三維視圖能夠更好地了解具體工程設計內容及相關信息，精準地掌握施工過程中需要關注的重點，有利于建筑給水排水工程在施工環節的改善與優化。

能夠增強工程建設中管道設計的綜合性。根據建筑前期設計環節和具體施工環節內容可以看出，各類建筑工程都具有形體龐大且系統復雜的特點，設計人員工作難度較大。對于給水排水工程中的管道設計環節來說，BIM 技術的應用能夠提升設計人員圖紙繪制的科學性和高效性。設計人員利用BIM技術來分析建筑工程項目的空間結構，能夠更加直觀地了解工程具體空間信息，并針對給水排水工程中的管道設計和分布等進行更為科學合理的布置。在傳統的二維設計工作中，管道綜合設計和分布只能通過簡單的二維圖紙疊加來實現，給后續的施工人員觀看和了解施工圖紙帶來了較大不便，設計人員無法直觀看到管道交叉情況，難以深入了解管道的具體空間分布情況，很容易造成安全隱患[2]。而應用BIM 技術就可以解決這些問題，其能夠準確定位管道高度，全面檢查管線碰撞情況，從而大大降低設計失誤幾率，增強給水排水工程設計的科學性與合理性。

能夠促進給水排水工程設計中各部門和人員作業的協同化。結合給水排水工程具體工作環節和內容來看，協同化作業具有整體性，其涉及的部門和人員較多，且各環節之間聯系較為緊密。協同化作業的具體工作內容包括工程設計環節的各種工序分析和建模試驗檢測、工程成本預算等；施工過程中的進度管理和跟蹤、現場施工管理監督；建筑項目完成后的投入使用和運營管理、維護保養管理等。BIM 技術在給水排水工程設計中的應用，能夠有效促進各種工程數據和項目設計圖紙在涉及到的工作單位和部門之間的信息共享，促進各類數據信息的整合，為建筑工程項目的每個過程提供精準化服務。相比之下，傳統設計模式因受到技術水平的局限性以及軟件系統功能的單一性限制，很難實現各部門工作人員的協同作業，導致在具體的給水排水工程設計過程中各部門的溝通和交流效率低下，這也直接影響到各部門之間的協作能力，相應的工程設計環節工作效率無法得到提升。而在當前，信息化時代背景下，BIM 技術依托信息技術在工程設計環節搭建信息共享平臺，通過建立信息模型，可促進各部門設計人員同時完善模型設計，針對模型中的各種設備等賦予參數設計并完成共享，保證各設計人員在第一時間了解其他專業設備參數、設計進度等。

2 建筑給水排水設計中BIM 技術存在的問題

1） 給水排水工程涉及的工程信息量大，糾正難度較大。相關設計人員在使用BIM 技術進行工程建模的過程中，會對整個建筑的空間結構及設備設施等賦予參數信息。然而，具體施工圖設計階段的工作內容較為繁冗，雖然該階段工作類別較小，但是工程數據龐大，且工程數據分類體系不完善，使得各類參數混雜，修改起來也較為麻煩，因此需要設計人員重點關注并改善。

2） 與給水排水工程相關的數據計算功能亟待完善。針對BIM 具體應用效果來看，BIM 雖然在繪圖和工程建模方面得以突破，但是在計算過程中錯誤百出，這是BIM 軟件未開發自動計算功能所導致，從而直接影響到工程設計效率和準確度，進而影響了整個工程設計效果。

3） 協同設計過于復雜，BIM 系統難以實現。BIM 協同設計主要包括實際使用過程中的工作集成與鏈接[3]。然而，BIM 協同設計作業在現階段應用過程中仍然存在一些問題，這主要是BIM 軟件功能不完善導致。針對BIM 軟件的具體應用效果來看，可以發現BIM 軟件中的族庫并不完善，需要設計人員自己來完成族庫的建立，導致其工作效率降低。

3 給水排水工程中BIM 技術有效應用策略分析

3.1 提高相關工作人員BIM 技術應用能力

為更加有效地協助設計人員完成工程設計，促進給水排水工程項目得以高效開展，并獲得良好使用效果，相關人員開發了各種BIM 輔助設計軟件。這些軟件在使用過程中能夠與數據庫進行對接，有效利用各項工程數據建立相關工程模型。相關輔助設計軟件能夠以信息的方式展現設計圖紙的具體內容，也可實現對工程圖紙參數的修改。設計人員在給水排水工程設計過程中，在需要根據工程量變化進行參數修改時，可以針對圖紙對應位置進行參數調整，BIM 軟件會根據參數調整來完成模型的實時修正，以保證設計質量。軟件參數一方面能夠表達模型和工作數據參數，另一方面也可實現BIM 技術與計算機技術的高度結合。因此，工程設計人員要提高自身BIM 技術應用能力，在熟練掌握BIM 技術方法的基礎上將其應用到工程實踐中。

3.2 仿真安裝設計

仿真安裝設計的核心目的是指導施工，使施工過程更為科學、高效。給水排水工程需要架設各種管道，施工量較大且工作繁雜。依托BIM 技術實現三維設計，可以有效實施模擬安裝，施工單位可根據三維設計圖來完善施工工序，提高施工效率。尤其是在安裝過程中，需要施工管理人員注重安裝設計驗證和評估的可靠性及科學性，保證安裝整體流程的高效性，減少設計變更。

3.3 重視空間分布管理并加強工程質量安全管理

給水排水工程對空間分布和管理的要求較為嚴格，設施的具體布置是否合理也彰顯了工程設計的科學性。針對空間管理，需要將所涉及到的設備（電氣、管道、通風等） 進行合理的設置。例如，吊頂設置會受到空間限制，如果不對空間管理予以充分考慮，那么在施工中便極易產生交叉和碰撞現象，形成安全隱患。可以運用BIM 技術加強建筑內部的空間管理，促進空間結構優化，消除碰撞現象的出現，規避安全風險[4]。

3.4 有效利用BIM 的可視化功能

為了滿足人們生產生活日益提升的需求，給水排水工程所涉及到的管道建設也日益增多，且出現了交叉現象，工程日益復雜，而管道建設的準確性又直接影響給水排水工程的使用效果。為了保證工程建設的科學性，在設計和建設過程中，運用BIM技術可以實現其空間結構的可視化，保證排水管道的科學、合理規劃布置。另外，設計人員和建筑安裝人員能夠通過三維可視化模型更清楚地了解整個建筑給水排水管道工程。

3.5 完成模擬安裝和布置

設計人員在運用BIM 技術開展工程設計的過程中，針對圖紙設計環節，BIM 技術的應用有效打破了線條界限。關于建筑內部給水排水工程建設，最重要的部分在于浴室設備的安裝與布置。浴室設備連接元件基本以地板、墻壁為主。通過運用BIM 技術，設計人員能夠在三維立體空間中完成浴室設備的布置并優化，使整個建筑工程建設更具科學性與合理性。

4 結束語

BIM 技術在給水排水工程設計中的應用從本質上看是我國科學技術水平不斷提升的重要表現。BIM 技術的興起以及相關軟件的開發與完善，對于提高給水排水工程建設效率，合理控制工程造價，提高施工管理水平，提升施工質量等發揮了重要作用。我國經濟發展進入了新時代，相關專業人員也要與時俱進，不斷學習新知識、新理論、新方法，深入挖掘BIM 在工程設計中應用的潛力，促進企業創新發展。雖然BIM 在當前的應用過程中還存在一些問題，但隨著技術的不斷革新和發展，其應用也將不斷成熟和完善。大力推廣BIM 技術，將有助于提高建筑企業的技術水平和管理水平，提高其工程質量和效率，從而增強企業的競爭力。