建筑給排水工程設計中BIM的應用探索

宋嘉蕾

南京市第二建筑設計院有限公司 江蘇 南京 210000

為進一步提升建筑給排水管線設置的合理性，同時避免在工作開展的過程中出現質量以及安全問題，需要利用BIM技術將工程設計的具體情況立體化呈現出來，進而確保給排水工程設計工作順利開展。在具體設計工作中可以采用多種多樣的建筑信息模型軟件處理工程中出現的各項信息，并將獲得的數據信息進行整合，挑選出對給排水工程設計工作有利的信息，進而實現對設計參數的進一步優化。通過綜合考量BIM技術應用中“大口徑管道優先”和“壓管避讓無壓管”的設計原則，對建筑給排水管道加以均衡優化，并通過沖擊試驗確保達到設計要求，從而將工程設計落實到位。

1 BIM概述

1.1 BIN技術的概念

在現階段建筑行業發展進程中，BIM技術屬于一種十分先進的建筑信息模擬技術，能夠在多種信息技術的支持下將建筑工程中涉及到的信息進行搜集、整理，并在此基礎上進行虛擬建模，通過構成建筑數據層次的建設項目，能夠為建設控制、施工實施和工程設計提供綜合性支持，不僅可以保持建設項目的原始特性，而且能夠建立多維度的建設數據模型，將建設的各個環節的數據、施工和資源有機地結合起來，為建筑施工企業提出更加精準的規劃選擇[1]。BIM技術的應用能夠大大提高給排水工程的設計效率，它能夠協調排水系統的設計、開展參數化規劃、建立安全模型，并在此基礎上進行管線綜合規劃，為建筑給排水工程的品質改善帶來有力的支持。除此之外，通過這一現代數字化虛擬模型技術，設計者、操作者等各個領域的人員都可以進行數據的資源利用，強化工作信息溝通與交換，達到工程建設項目全生命周期的數據傳輸和資源利用。BIM技術是一種以三維模型為基礎的設計技術，它通過將資料集中存儲，并以二維形式表達出來，通過以直觀、形象的三維空間形式展示建筑設計形式，進而使各界相互之間的信息溝通和交往更加便捷。此外，BIM技術還有助于對建筑給排水工程整體設計流程的各階段做出全面分析，以便更好地達成設計目標。通過引入BIM技術，工程各方都能夠積極參與到工程項目的各個過程，進而大大提高方案的品質，當然，BIM技術的三維模型內容的完全化，不但能夠進一步提升技術人員的設計水平，還能夠高效地體現建筑工程的可持續性、技能環保等功能。

1.2 BIM模型設計原理

BIM設計工作需要技術人員之間的協作和配合，以實現最佳的設計效果。為了避免重復工作，必須遵守一定的設計流程，以確保設計質量和效率。在給排水設計中，需要利用設計者提出的資料建立相應工作模式，以便施工單位能夠更準確地選擇方案并估算預算。BIM技術在具體應用中與傳統的設計工作之間存在很大不同，它不僅可以提出更準確、更合理的預算模型，而且還可以幫助建筑施工企業更好地管理和控制施工成本。除此之外，BIM技術的出現大大改善了建筑的三維立體呈現，使得建筑給排水工程設計更加精準，同時也使得部分不合理部分能夠得到及時調整，從而大大降低了建筑在建設過程中出現不必要問題的可能性。

1.3 BIM的特點

1. 可視化特點

從可視化特點的表層含義上就可以明確，這一特點主要指的是BIM技術在具體應用過程中能夠更加直觀的看到工程設計模型。由于在建筑行業中，如果設計人員僅僅依靠數據信息是無法細致描繪出建筑的給排水工程設計的，而采用傳統的圖紙方式開展設計工作也無法呈現出設計工作的立體效果，如果將三維模型移交外包公司進行制作的話，僅僅能夠獲得整體的效果圖，也無法將構件設計細節充分體現出來。將BIM技術應用在建筑給排水工程設計中，不僅可以建立三維建筑模型，促使建筑施工企業直觀的看到建筑最終效果，還能夠確保設計人員能夠在工作需要時及時調取模型中的數據信息，進而為設計工作質量提升提供有力條件。

2. 協調性特點

協調性特點作為BIM技術在建筑給排水工程設計中的最突出的特點，要求工作涉及的各個單位進行協調合作。但是采用圖紙方式開展設計工作不僅會降低單位之間的互動有效性，還會在一定程度上增加工作溝通成本，而采用BIM技術則可以確保設計工作有序進行的同時，增強各個單位之間的連通性。例如，在開展暖通設計工作的時候，其實際設計情況通常會與圖紙設計存在較大差別，在這時利用BIM建筑信息模型能夠幫助建筑設計人員和施工人員在施工前進行專業協調，并生成相關數據。此外，它還能夠模擬真實世界中的各種情況，包括節能仿真和4D仿真，可以為設計工作全面開展提供幫助。

3. 優化性特點

實際上，建筑給排水工程從設計階段到施工階段，再到落實階段都是一個不斷優化的過程，而為進一步提升優化過程的整體性效果，采用BIM可以逐步提升工作的優化程度，具體體現在兩個方面。首先，BIM可以對工程設計方案進行優化，通過將建筑設計與投資回報結合在一起進行綜合考量，能夠為業主提供科學性的選擇方向，確保在滿足業主需求的基礎上，提升工程整體效益。其次，BIM可以對特殊項目進行優化設計。例如，在屋頂、幕墻等大空間區域進行異形設計的時候，由于這種工作量相對較大的設計工作往往容易出現問題，利用BIM技術能夠為設計工作提供指導，在確保設計合理性的基礎上，進一步提升大空間的利用效率。

2 BIM技術在建筑給排水工程設計中的應用優勢

BIM技術在建筑給排水工程設計中發揮著重要作用，它能夠為設計和控制工作完善提供幫助，同時也能避免出現重大誤差問題。在我國建筑給排水工程設計中，BIM技術能夠發揮出顯著的作用，特別是在當前復雜的發展趨勢下，它的應用十分關鍵。因此，關注并充分利用BIM技術十分有必要。

2.1 提升建筑給排水工程設計方案直觀性

BIM技術的應用能夠大大提高建筑給排水工程設計方案的直觀性，它能夠運用三維立體模式來展示設計方案，這種方式比傳統的二維圖紙更為直觀清晰，能夠幫助設計人員更準確地理解和認識整體方案，從而更有效地實施優化管理，避免出現因了解不精確或認知不充分等情況而引發嚴重偏差問題。與此同時，隨著建筑給排水工程設計方案直觀性不斷提高，設計效率也能夠得到顯著改善，從而保證設計過程更為有效精確，減少設計人員的工作負擔。

2.2 提升建筑給排水工程設計協同優化效果

BIM技術在建筑給排水工程設計中的運用能夠極大地提升協同優化效果，為各專業設計人員提供一個更加優質的溝通平臺，從而使得建筑給排水設計方案更加完善、更具可行性[2]。由于建筑給排水系統與其他系統、建筑主體結構之間存在著密切的聯系，所以設計人員需要協同合作，以避免可能出現的矛盾沖突，減少后續建筑給排水工程設計變更的可能性，真正做到優化設計方案。

2.3 提升建筑給排水工程設計功能性

BIM技術在建筑給排水工程設計中的運用能夠發揮出更強大的功能，特別是在收集和處理設計相關數據信息資料方面，能夠有效提高效率，避免因數據處理不當而出現問題。隨著BIM科學技術的發展，在當前建筑給排水工程設計中，限額設計方式的應用變得日益普遍，它能夠自動計算出相應的費用情況，并且能夠及時發現超出上限的情況，從而實現優化控制，有效地保障了設計方案的經濟可行性。

3 BIM技術在建筑給排水工程設計中的應用

3.1 可視化設計應用

在過去的建筑排水工程設計工作中，CAD平臺是常用的技術手段，但是這個技術需要設計人員搜集和整合建筑的立體圖、水平圖或者斷面圖等資料，并以此來確保還原建筑物圖像的原狀，同時還需要經過完整體系的研究和開發，以確保組合機構與梁截面位置的方位等資料準確無誤。然而，由于排水工程結構復雜，施工周期較短，如果仍然采用傳統的CAD平臺開展設計工作，將無法保證數據資料的真實性和可靠性。BIM技術可以有效地避免信息失真的情況，從而為給排水工程施工提供更加直觀的信息展示，并且可以根據不同地區的情況和建筑結構，采用土建結構的設計方式規范規劃給排水系統，而且可以通過CAD平臺對這些局部資料加以調配和更新，從而更好地適應施工要求，減小施工中可能產生的不良影響。當然，采用BIM技術也可以有效地改善傳統的規劃模式，它可以有效地避免不同系統相互之間的割裂情況出現，即使只有細微的改動，設計圖紙也可以得到有效的更新和完善，從而大大提高設計工作效率。

3.2 模擬化安裝設計應用

BIM技術在建筑給排水工程設計中的應用，具有模擬安裝設計的優勢。在給排水工程施工中，管道排布是一項繁雜且重大的任務，尤其是吊頂區域，如果不能精確處理，將會導致資源浪費并延長設計時間。將BIM技術全面應用在建筑給排水工程設計工作中可以更好地解決這些問題，從而大大提高工程建設速度和工程質量。通過將三維技術作為工作開展基礎，結合實際施工情況模擬施工環境，并在此基礎上對施工的具體情況進行仿真呈現，從而獲取更加優質的設計效果。與此同時，利用BIM技術能夠高效簡化布置和規劃項目的流程，科學合理地實施布置，大大提高實施的有效性，減少設計變更。

3.3 仿真化設計應用

通過建筑工程仿真系統開展設計工作，能夠有效地指導施工，特別是在給排水工程施工中，由于建筑物空間設計狹隘、管線繁雜且種類繁多，會對建筑施工品質形成一定影響，所以，通過運用BIM技術建立三維空間模式，對設計工作落實進行合理規劃，以此來保證管線建設的安全和穩定性，以便加速進展，減少建設資金投入，進而大大提高建設效益。在給排水工程設計中，應當確定施工預算要求，同時根據所需的基礎資料，擬定出適當的建筑材料目錄，制訂出配置計劃，以確保工程質量。并且在建筑設計過程中，也應當充分考慮和合理規避各類安全風險，特別是在管線穿叉處，應采取科學合理并具有一定可行性的設計方案，以免因為工期進度問題而無法令這些問題得到及時解決。通過采用BIM技術實施仿真化工程設計工作能夠模擬施工過程，及時發現和糾正不合理的地方，進而有效地檢驗建筑工程的科學化和合理性，避免施工中出現無謂的損失[3]。

3.4 參數化設計應用

BIM信息系統需要分析和處理各種數據模型，這些建模可能是各種數據表、二維視圖模型或三維空間視圖模型等。如果實際情況發生了變化，這些數據信息也會發生相應的變化，這樣的情況會對建筑的平面設計產生重大影響。因此，設計人員需要對這些數據信息加以詳細分析和整理，以便更好地應對變化。當相關人員使用BIM信息系統實施參數化設計時，可以在很大程度上提升設計工作效率，因為它能夠將相關信息迅速輸入計算機系統并加以詳盡解析，從而有效地調整參數，使得給排水工程的建筑設計更為精準、高效。通過參數化設計將數據轉換為模式，使得數據分析更為直接，從而為建筑給排水工程的設計工作開展提供有專業技術支持，進一步提升建筑給排水工程設計的有效性。

3.5 給排水管道設計應用

BIM技術在建筑給排水工程設計中的應用十分普遍，它能夠幫助設計人員更加精確地觀測管線凈空標高，并且能夠透過對管道綜合設計的細節處理來提高設計質量。此外，BIM技術還能夠結合設計人員的監測情況以及信息數據收集情況，構造出三維模型，從而更好地反映管線實際狀況，并且在此基礎上幫助管道設計人員及時發現管線中存在的碰撞現象，高效率、高質量的完成建筑給排水工程設計工作。在建筑項目的實際工作開展中采用BIM技術，可以利用三維建模技術對給排水工程的具體施工流程進行模擬，從而預測出未來可能會發生的各種問題，不但能大大簡化工序，而且還有助于大大提高建筑施工效能、節約造價、增強給排水管道實用性與經濟性。與此同時，利用BIM技術中的仿真軟件可以模擬和分析給排水管道未來可能會發生的各類事故狀況，從而發現設計方案中存在的缺陷，并采取有針對性的措施來改善管道結構參數，減少碰撞事故對管線的不利影響。除此之外，利用BIM技術的三維空間模型，能夠有效地檢驗出管道撞擊的類型，從物理含義上的硬撞擊到空間、施工、檢查的軟撞擊，從而有效提高管道的質量。這種技術的應用更好地改善了給排水的設計，也在很大程度行提升了給排水管路的壽命和可靠性。

3.6 工程量自動統計應用

想要逐步提升建筑給排水工程設計工作質量，需要提高對工程量統計工作的重視程度，通過關注工程量統計工作，更加合理的控制工程成本，從而為建筑工程的整體效益獲取提供保障。BIM技術可以利用多種軟件對工程的整個周期進行4D模擬，因此利用BIM技術可以將工程的設計、施工、竣工等階段的具體內容呈現出來，不僅可以為設計人員提供便利，還能夠為造價人員提供清晰準確數據支持，這對實現設計工作科學合理性以及落實工程造價控制精準性都發揮著重要作用。除此之外，當BIM技術融入到建筑給排水工程設計中后，工程中各個環節的設計工作效率都能夠得到顯著提升，設計人員也可以利用工程量統計來規劃設計工作進度，從而更好地避免了各種各樣的工期問題，并且在BIM技術的作用下，工作流程得到簡化，不但減低了設計人員的工作難度，也在很大程度上減低了施工人員的施工難度，既減少了工程安全隱患的出現，也在多方面提升了建筑給排水工程設計工作開展的綜合效益。由此可見，將BIM技術應用在建筑給排水工程設計中，并發揮工程量自動統計優勢明確工作量，對優化設計工作具有重要意義。

4 結束語

以上，在建筑工程中，給排水設計工作是必不可少的。設計工作的整體質量將直接影響到建筑工程的總體品質，并且也會對未來的使用安全性產生重大影響。所以，為進一步提高建筑給排水工程設計品質，合理應用BIM技術十分有必要。BIM技術有著顯著的應用優勢，可以實現可視化、模擬化和協調化，在供電和建筑排水系統的設計中發揮著重要作用。為此，應該加大對BIM技術的研究，完善相關應用軟件，不斷改進其在建筑給排水工程設計中的應用，從而為提升設計效率和質量提供切實保障。