建筑给排水设计中BIM技术应用研究

文/王尧 深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司南京分公司 江苏南京 210000

建筑给排水设计中BIM技术应用研究

文/王尧 深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司南京分公司 江苏南京 210000

本文同时从参数化设计、协同设计以及可视化设计等方面分析了BIM技术目前于国内给排水设计及建设领域的应用现状及前景，以期提高给排水系统的设计质量，令BIM技术得到更为广泛的应用。

BIM；Revit；三维设计；协同设计

随着国内经济发展态势的变化，建筑设计行业近年面临着严峻局面。建筑给排水设计作为行业中重要的工作环节，传统设计模式已然显示出了图纸精细程度不高，施工图纸与现场实际情况难以匹配等问题。如何提高设计效率，提升设计品质，细化设计成果，成为了每一位从业人员必须要面对的问题。对此，笔者认为建筑信息模型（BIM）技术的应用推广有助于解决问题，使建筑给排水设计的成果得到优化。

1、BIM技术简述

美国国家BIM标准对BIM的定义是利用数字技术进行建设项目设计、施工、运营的过程，其结果是一个信息丰富的BIM模型。BIM覆盖了建筑设计、施工、运营全生命周期。对于建筑项目的不同参与方，BIM拥有不同的内涵。

对于设计人员来说，在设计过程中借助BIM模型完成信息的传送以及分享，不但能够提升设计效率，为各专业提供相关信息与数据，更能为日后甲方、施工方进行工程量统计、工期制定、项目成本核算等工作提供有效便利的手段。使得项目的推进能够高效，流程的进行。

2、BIM技术与给排水工程当中的实际运用

2.1协同设计

传统的CAD平台绘制的图纸是由一些基本线条、几何图形构成的。除图层，颜色，线型，线宽等基本属性外，我们无法赋予更多的信息。这就要求我们在协同中不但要提供图纸，还需将本专业内涉及其他专业领域的资料——如荷载值、用电负荷量等——提供给相应的设计人员，同时接收其他专业提资。在基于CAD的协同设计平台内各专业互相引用参照图纸的工作模式下，一旦某专业发生更改，信息传递易受阻碍的弊端便会显现。

而在BIM软件的功能支持下，图元属性得到了极大的增强。以revit为例，给排水专业的管道及设备不再是基本图元，而是集合了管道类型、系统分类、材质、内外径、连接方式、安装高度、流量及坡度，尺寸、重量及用电负荷，甚至供应商信息、成本等各种属性的集合体（图1）。

图1

在图元信息完备的基础上，以建筑模型为核心，形成多专业的协同设计模型，设计人员可以随时读取各专业图元参数，随时发现修改，大大了简化工作模式，提高工作效率。

2.2可视化设计及管线综合

CAD是目前应用普遍的设计软件，三维空间表达能力弱。通过该软件绘制二维图纸之后，仍需在二维基础上构建轴测、剖面等视图，各种管线空间关系表现不够直观。一旦工期紧张，系统复杂，专业配合繁琐，则图纸出现错误疏漏，图面复杂混乱问题便会涌现。笔者参与的某综合体建设的过程中，BIM介入前，仅一处消火栓、喷淋、风管桥架关系复杂的区域，便花费了近一个月时间反复拆除安装。

采用BIM软件设计能保证信息传递在工作过程中的完整性实时性。以Revit为例，平面视图的任一管道系统，都可以通过剖切、三维工具生成剖面或三维图，位置角度都可以随意指定，而这只是BIM工具信息实时传递应用中的基础功能。

BIM软件具有CAD不能比拟直观性。从全局观察到局部细节，从给排水专业的内部检查到各专业间的管线综合，BIM软件能全部胜任（图2），设计人员基于BIM模型修改简便，操作便捷，出图的精度高，减少错误及疏漏。前文笔者所述的综合体建设中， BIM介入后，避免了绝大部分的返工，加快了工程进度，更节省了大量的资金投入。

图2

2.3施工进度模拟

实际施工中，给排水工程工序复杂，在各专业交叉关系复杂的情况下表现的尤为明显。传统设计工作中，图纸的精确度不高、部分细节问题难以设置。一旦设计存在问题，将会导致大量人力、时间及金钱的浪费。在BIM模型中添加时间纬度， 建立4D模型，可于施工前发现时间、空间上的施工冲突问题，提早变更，合理安排工序，减少施工错误；于施工过程中将进度模拟与实际施工数据进行比较，以进行项目管控作业，借此对工程整体施工进行统筹规划；以达到提升给排水工程施工效率的目的。

2.4材料统计

以往基于CAD图纸的基础上的算量，需要设计人员对图纸进行测算。因软件自身客观条件限制，统计数量容易偏差，而建筑给排水工程及其它专业的材料需要统一规划购买，安排入场时间等，由此可能导致材料的浪费，施工效率的低下和图纸的变更。

基于BIM模型的算量统计，因为BIM模型本身的精确性，同时所有专业的大量数据全部储存于模型当中，在此基础上统计出来的材料清单具有数量准确的特点，有助于工程预算工作的完成。

结语：

设计人员上世纪抛弃了手工绘制的方式，转而采用计算机进行设计，极大提升了工作效率，降低了工作难度。在新技术不断涌现，计算机机能愈发强大的今天，二维平台已不再适合时代的需要。BIM技术以其独特的优势和强大的功能在建筑领域中不断扩展着应用范围，并受到了国家政策支持，前景良好。作为设计人员，应不断提升自身的专业技术水平和软件应用能力，促进我国建筑行业设计水平的提升。

[1]顾海玲,归谈纯.BIM技术在上海中心大厦建筑给排水设计中的应用[J].给水排水,2012,11:92-97.

[2]刘忠生.BIM技术在乌海A8商业楼给排水设计中的应用[J].给水排水,2015,02:72-76.