探讨BIM在给水排水消防设计中的应用

杭高杰

（山西省建筑科学研究院有限公司，山西太原030001）

0 引言

BIM技术的应用依赖于信息技术的逐步完善，在BIM技术应用之前，计算机辅助设计技术使用比较广泛，借助计算机，提高建筑设计的精确性与安全性，以及工作人员的设计效率，虽然计算机辅助设计技术应用范围广，并且具有一定的优势，但是它的局限性也比较明显，那就是计算机辅助设计技术主要体现在设计图纸上，所以无法体现出建筑设计的立体性，在使用该技术时，对设计人员的空间判断能力有一定要求，BIM技术可以很好地克服以上困难，它可以有效实现建筑设计的立体化、可视化等，BIM技术的应用降低了建筑设计的出错率，节约了施工成本，将BIM技术应用于给水排水消防设计，可以有效提高建筑物的安全性，促进我国建筑业的发展。

1 BIM技术在给水排水消防设计中的特点

1.1 建筑立体化设计

立体化是相对计算机辅助设计技术而言的，建筑立体化最大的好处在于建筑物整体的可视化，如果在图纸上进行设计，需要花费大量时间，进行消防工程不同角度的设计，在进行施工时，只有全面掌握消防工程不同面的设计图纸，才能确保施工过程的开展，不仅需要设计人员具备较高的专业能力，而且大量设计信息与参数，延缓了设计工作的高效开展，另外，一旦出现错误，修改过程也需要花费较多的时间，增加了施工成本。借助BIM技术，修改过程简单、便捷，设计人员可以从建筑模型的任意角度出发，另外，不同工程具有不同的特点，可以在建筑模型上对这些特点进行放大。除此之外，给水排水消防工程设计无法单独开展，需要以建筑结构为基础，也就是说，给水排水消防设计修改工作较频繁，借助BIM技术可以有效提高工作效率。

1.2 参数同步设计

利用BIM技术，消防管道与相关构件设计的准确性会大幅提升，降低了错误概率。在进行消防管道与构件设计时，首先工作人员需要对施工设备进行科学安排，然后把消防管道的大小、铺设线路与管道材料等信息输入BIM系统，系统会根据这些参数建立消防工程的模型，并且有了这些参数信息，系统在做设计图时，不仅准确性高，而且速度很快，提高了设计效率。如果系统所建立的消防工程模型与实际情况有所出入，设计人员可以直接对模型进行修改，在修改的过程中，各个参数信息也会随之变化，减少设计人员的工作量。为加强财务管理，需要工作人员编制工程材料表，如果采用传统的工作方式，需要工作人员针对不同设计图纸，逐个测量与统计，工作效率比较低下，而BIM系统中有大量数据，工作人员可以根据实际需求，把这些数据随时调出，生成工程材料表，进行财务管理工程，这对施工成本的有效控制有极大帮助。给水排水消防工程设计工作无法独立开展，需要与其他设计环节密切配合，所以，共享参数与项目参数是其中最关键的内容，其中某一项参数出现变动，都会对工程的整体性造成影响，因此需要专门的负责人对各项参数的统一性进行管理，开展参数设计工作，可以使设计工作更加透明，各个环节联系更加紧密，提高设计效率。

1.3 各专业配合设计

给水排水消防工程需要各个部分的配合才能取得良好的设计效果，从计算机辅助设计的应用情况看，在此过程中，由于各个部门信息的闭塞，消防工程设计人员无法及时、准确地了解到其他信息，工作人员只能在了解建筑结构的基础上，进行给水排水消防工程设计，这样的工作方式不仅效率低，更重要的是准确性不够，与其他专业的配合程度不够，建筑工程的各个设计环节独立性较强，整体性不够。BIM是一个开放性平台，所以信息都会在系统内得到整合，如果出现数据变动的情况，各个专业都可以及时了解，另外数据的变动会导致设计图的变化，工作人员可以采用重新了解的方式进行设计图的变动，这种工作模式不仅更加简化，而且各个专业配合工作更加协调与顺利。例如，层高的改变对喷头安装高度的影响，房间大小变化对喷头布置的影响，甚至梁大小的改变对喷头布置的影响，这些变动都可以通过BIM技术进行准确直观的查验，然后修改设计。

另外，由于建筑工程模型比较直观，即使是非专业人员也可以对该消防工程有更全面的了解，增加了给水排水消防工程的实用性，因此，BIM技术在提高设计准确性的同时，还可以最大限度地控制施工成本，带来更多的经济效益与社会效益。

1.4 不同类型管道线路设计更合理

由于计算机辅助设计技术停留在平面图的设计上，并且各个专业是独立设计，缺乏沟通，所以难免会出现不同工程类型管道线路的碰撞问题，管道碰撞等问题会给建筑物造成极大的安全隐患，因此，如何避免以上问题的出现，成为给水排水消防设计过程中的关键问题，尤其是水泵房设计当中，通过BIM技术可以全面了解到不同类型管道线路的空间状态，当设计人员了解到管道线路的具体走向与高度，就可以避免不同类型管道的相互影响，甚至是避免管道与墙体之间的相互影响，最大限度消除施工隐患。

2 BIM技术运用过程中出现的不足与解决措施

（1）由于我国对BIM技术使用程度不高，其中许多环节，还没有建立起相应的规则与标准，例如给水设计标准不够统一，这会导致不同工作人员在进行设计时，会有自己的考量，而出现差异化设计结果，这种差异化对建筑设计行业的发展有一定影响。因此，不仅要不断加强BIM技术的普及工作，更要使其更完善，否则将会导致不良后果，降低BIM技术的实用性，从而也会影响该技术的普及率。

（2）虽然使用该方法可以有效提高设计效率，但由于技术的不成熟，现阶段使用BIM技术只能确保30%的出图率，因此，不能完整、准确地反映设计人员的设计意图，给施工人员带来很多困难，另外，管道位置的计算还不够精确，这样会使后续工作难以开展，因此，工作人员需要在计算问题上花费一定的时间与精力。

3 BIM技术与计算机辅助设计的对比分析

随着人们生活水平的提高，对建筑工程设计提出更高的要求，而传统的计算机辅助设计已经无法有效满足人们更高的生活需求，主要是计算机辅助设计是在二维空间中展开，立体感不够，非常容易出现管道碰撞的问题，延长了施工时间，增加了施工成本，而BIM技术通过对各个专业的协调，立体化的展示，使施工过程中的错误率降到最低，施工过程更加顺利。

计算机辅助技术应用的范围比较窄，许多工作还需要工作人员花费精力完成，例如，对材料表的统计与编制，这些机械化工作看似简单，但是需要工作人员具有极强的耐心，仔细完成，一旦出现错误，对工程的成本预算有较大影响，使BIM技术可以是各种材料与构件的统计更加精确，确保材料与构件的最优使用。

计算机辅助设计在信息获取上具有滞后性，难以确保其准确性，而BIM技术对整个工程进行统筹管理，提高给水排水消防管理效率，可以促进设计水平的提高，从而确保工程质量。

从目前的实际使用情况看，计算机辅助设计技术的使用率要高于BIM技术，主要因为计算机辅助设计技术更快捷，而且出图率较高，所以，不够快捷是目前BIM技术使用的主要问题，另外，利用BIM技术建成的模型不能进行二次使用，在对模型进行复制时，会出现连接断开的问题，这也是BIM技术在未来的发展过程中，急需解决的问题。

综上所述，虽然BIM技术发展还不够成熟，但是就目前而言，可以使给水排水消防设计更加准确，提高工程管理效率，使设计人员对工程有整体性把握，确保各个部门交流、沟通更加顺畅，最大限度减小工程的安全隐患，提高建筑物的实用性。在BIM技术使用的过程中，需要工作人员不断总结经验，促进该技术的不断完善，发挥该技术的优势与价值，促进我国建筑业的向前发展。