BIM在建筑给排水工程设计中的应用

徐康宁

摘 要：我国的工程建设一直处于上升阶段，由于我国经济体系的改变，人民和社会对建筑工程的标准也在逐步提高。然而，想在工程建设中掌握发展优势是离不开BIM技术的。建筑企业需要提高对BIM技术的应用，确保工程建筑的高速发展。基于此，本文主要分析BIM在建筑给排水工程设计中的应用。

关键词：BIM技术;建筑给排水;给排水设计

引言

建筑工程给排水的设计对整个建筑工程的质量具有非常重要的意义，相关人员应充分了解BIM技术应用到建筑给排水中存在的不足，并寻求科学合理的解决方案，进一步提高建筑道路给排水设计水平，有效确保建筑工程的整体施工质量。

1关于BIM技术的概述

BIM技术是一种建筑信息模型技术。在建筑信息模型中包含了各类参数和建筑相关信息，并且可以借助三维数字技术实现建筑信息的数据库管理，从而模型化开展的建筑工程项目。BIM技术具备了造价精准性、协调性、模拟性和可视化性等多个特点。造价精准性指的就是在由BIM技术构造的四维模型当中，所有涉及的工程量以及材料等都可以直观的展示出来并开展管理，这既能对施工的管理水平实现大幅度的提高，也能增加预算的精准性。协调性主要说的是对模型构建时所有参数碰撞出现的矛盾问题进行高效的解决，从而减少设计方案的变动次数，提高建筑工程项目开展的效率。模擬性主要是指在时间维度的基础上借助三维模型来对立体事物进行描述，使用四维的方式来模拟建筑工程项目施工的过程，这既能实现施工过程的有序开展，也能更方便的控制建筑施工的进度。而可视化性说的是利用BIM技术可以直观的呈现出建筑工程项目全部的细节和步骤[1]。

2工程建设运用

其实，BIM技术早在几十年前就已经出现，这项技术是由美国的科技人员研发的。从该项技术问世到经过十几年的发展和完善，BIM技术已经相对成熟，目前国内的很多建筑企业都在运用BIM技术进行构建。BIM技术不仅仅可以对建筑模型进行设计，它展现的优势是多方面的，该技术还可以对工程造价的计算进行预估和分析。现阶段，大多数国家都已经将该项技术运用到了建筑工程当中并且取得了明显的成效。虽然BIM技术的发展已经趋于成熟，但由于我国将BIM技术引入的时间较晚，因此，该项技术在我国工程建设方便的实施还属于初期萌芽阶段。国内BIM技术在很多方面仍然需要发展和完善，而我国也清楚地认识到了这个问题，在BIM技术的研发方面增加了人力和物力的投入。由此看来，该项技术的发展前景还是十分乐观的[2]。

3建筑给排水工程优化设计流程

3.1分析问题

弄清楚建筑给排水系统中存在的问题是对其进行优化的首要步骤，直接影响系统优化结果的准确性。给排水系统中的问题分析可采用逐级分解的办法，即先将给排水系统分解成若干层次和子系统，再针对每个子系统特点去分析问题，从而建立问题层次模型。

3.2明确优化目标

设计人员应根据每个层次问题提出相应的优化目标。建筑给排水系统功能优化目标包括技术、经济、社会三个方面。

3.3建立优化模型

建立数学模型的目的是定量表示建筑给排水设计方案，以便对多个方案进行对比分析。建立数学模型的最基本要求是表达出给排水系统的基本属性，此时可忽略其次要的特征因素。同时，应确保优化模型简单，便于与其他专业模型相互衔接。建筑给排水系统优化模型的内容包括三个方面：第一，明确优化模型的边界条件、约束条件;第二，建立系统内部各变量间的关系模型;第三，建立系统内各变量与相应优化目标间的目标函数。

3.4模型求解检验

建筑给排水系统优化模型建立后，可采用数学规划法或灵敏度分析法等方法求出最佳设计方案，并将计算结果与各层次优化目标进行对比，以检验优化结果是否满足预期要求[3]。

4.BIM在建筑给排水工程设计中的应用

4.1管道综合设计

在进行管道安置设计时，建筑项目工程的结构在三维视图上可以直观地看出，增进设计人员对结构的了解，还可以优化改进管道的布置设计。在BIM技术下的模型呈现三维立体效果，可以进行直观的碰撞检测，用建筑工程内部和其他各部分的构件实行摩擦碰撞，对需要优化改进设计的地方进行及时修改，避免后期施工和使用阶段出现安全隐患，并且减少后期维护工程量，提高工程项目的使用周期和安全性。

4.2可视化设计

在传统形式的建筑给排水系统设计过程中，设计人员通常采用CAD软件来完成施工细部设计工程图。然后施工人员通过CAD剖面图、二维平面图构想出三维模型，并将其映射到相关布局中。但是，这一过程一般需要具有极其丰富的建筑实践经验的专业技术人员来完成，它具有很强的主观性并且容易出错。与传统形式的CAD技术相比，BIM技术可以避免设计方法过程中视觉感知的差异。另外，在建筑给排水工程施工中，常见的设计匹配方式是根据建筑的实际情况来选择的，BIM技术的实施及其可视化设计匹配的应用可以反映建筑的整体情况，确保现场施工人员可以充分掌握建筑的详细内容。

4.3 协同设计

协同设计是一种管理的组织模式，是BIM的核心概念。相比于以往的CAD技术，BIM技术的协同设计改进并完善了此特点，充分发挥了协同设计的作用效果。在BIM技术中的协同设计，同一个建构的元素只需要输入一次，其他不同类型的数据可以从不同的专业角度进行操作。在应用BIM技术之前是用CAD技术进行工程设计，这种方式的设计建构数据信息是独立的，各个环节信息缺少联系性，就不能对构件的信息全面掌握了解，在整体配合时加大工作量或者发生一些专业事故。在BIM协同设计中，协同设计将各构件围绕一个模型开展工作，项目的各方面联系增强，设计人员能够对构件信息全面了解，减少工作量，保证设计的质量达标并提高设计的工作效率。

4.4参数化设计

BIM建模是建立在大量数据参数的基础上的，设计师通过BIM技术能够模拟工程三维模型，对工程量进行明确，进行水力计算。另外，借助BIM技术设计师可以在部分参数调整后，使系统中的其他相关参数自动进行调整，提高了工作效率，降低了参数调整工作量。比如平面位置参数调整之后，空间数量参数随之变化，工程量明细表也可以进行自动更新，降低了工作量，提高了整体的准确性。比如在对建筑给排水系统参数进行调整时，与之相关的消防设施参数等数据信息也会自动改变，设计人员只需要进行材料表调整操作就可以完整修改。同时，借助BIM技术设计人员还可以直接在数据信息模型中对相关参数进行获取，如卫生器具参数[4]。

4.5局部设计

给排水改造工程的局部设计是根据工程项目的具体方案来实施规划的。在设计搭配的过程中，将设计方案与城市的实际情况进行有机的结合，并对设计方案进行详细的分析。在实施项目的设计方案时，先要确定项目区域的范围、短期目标、给排水和流量。相关人员对以上数据进行分析和确定后，根据实际情况科学合理地设计系统中的新方案，而且必须了解当前的规模和土地使用情况，以确保辅助结构能够满足新方案的设计和配置需求。

结束语

社会市场的发展对建筑工程的设计提出了更高的要求，在设计建筑给排水工程时需要应用新兴且便利的BIM技术，BIM技术具有数字智能化的特点，充分发挥它在工程设计中的作用，使用仿真设计的方式确定室内外管道的安装过程。BIM技术的应用可以提高建筑工程的设计水平和设计质量。

参考文献：

[1] 周鹏瑞.建筑给排水工程设计中BIM的应用[J].低碳世界，2021，11（02）：125-126.

[2] 余海宁.BIM技术在建筑给排水工程设计中的应用[J].中国建筑装饰装修，2021（01）：64-65.

[3] 王丽丽.BIM在建筑给排水工程中的应用探讨[J].居舍，2020（28）：75-76.

[4] 杨志宏.BIM在建筑给排水工程设计中的应用研究[J].建材发展导向，2020，18（24）：96-97.