BIM技术在高层建筑给排水设计中的应用

刘小婷

【摘要】在高层建筑给排水设计中，通过BIM技术可以模拟给排水管道工程，在可视化的三维图形中优化管道布局，使给排水管道满足人们日常的生活和工作需求，有助于建筑工程创造更多的经济效益。本文基于BIM在给排水设计中的优势，从管道预埋设计、管线密集区域设计、管道分区设计、消火栓设计、管线碰撞检查几个方面，对BIM技术在高层建筑给排水设计中的应用进行探讨。

【关键词】BIM技术;高层建筑;给排水设计

在传统的技术下，给排水施工存在协调性不足、管线碰撞与冲突等各种问题，而BIM技术正是有效解决这些问题的有效技术，推进了建筑给排水工程的信息化管理。BIM技术应用时，需要构建完整的数据库，在此数据库中共享各种工程信息，使得给排水施工的各个环节更为科学，进而达到工程目标。

1、BIM在给排水设计中的优势

将BIM技术运用到设计阶段，可以让使用者直观看到设计者的意图。基于BIM软件平台，设计人员可以实时共享BIM模型中的信息，对模型进行优化修改，避免因为反复查阅图纸等工作造成的工作效率低下，其具体的优势如下：

第一，BIM平台的协同设计可以实现各个专业的设计模型共享。当建筑设计人员完成建筑部分建模时，给排水专业可以在建筑模型的基础上建立起管道、设备等，排风、强弱电等专业，也可以在同一个建筑模型的基础上建立起来，实现模型的统一轴线、统一标高、改善工程内部和利益相关方的沟通方式，从而达到优化整个项目的最終目标。

第二，BIM软件不仅可以完成传统计算机辅助设计的出图工作，同时还可以为设计人员提供各种三维视角的浏览，以便设计人员可以对模型进行全方位的观测，避免在传统CAD设计模式下，由于设计人员想象力或者思维的弊端造成设计的图纸的误差甚至遗漏等问题的出现。

第三，BIM平台中的“碰撞检查”功能可以有效检测出各专业以及专业自身之间可能存在的碰撞问题，这一功能可以有效检查设备、管线的孔道和空间是否己经合理预留、设备之间是否预留合理的检修空间等问题。碰撞检测后的报告可以反馈给专业的设计人员进行及时修正。BIM的直观、可视化特性将CAD设计图描述不清的地方，或者相互冲突的问题全部暴露出来，带来了综合性优势和避让性优势。

第四，基于BIM的深化设计可以对模型进行优化、协调以及修正，以便更好的适应某些地域、工程项目的施工作业条件和施工标准，从而形成可以直接指导现场施工标准的过程。深化设计作为项目施工阶段的重要阶段，可以有效弥补初始施工图纸的漏洞，从而解决施工图纸与实际项目现场施工的冲突，提高项目的容错率，是设计阶段到施工阶段过度的桥梁。

2、BIM技术在高层建筑给排水设计中的具体应用

某民用建筑共4个单元，建筑面积为16000m2，建筑层数为地上17层，地下1层车库。地上层高为2.9m，机房层高4.6m，车库层高3.9m。该工程中涉及的给排水设计包括整体建筑的给水系统、排水系统以及消防系统的设计与施工管理。在本工程给排水设计中使用了BIM技术，以下为设计要点内容：

2.1在管道预埋设计中的应用

在该高层建筑施工中，由于给排水工程与土建工程有交叉施工部分，为此，为了减少后期因施工问题造成的设计变更，设计人员运用了BIM技术进行管道预埋的设计。在设计过程中，先构建BIM技术三维模型，再据此对建筑给排水管道的预埋位置进行设计和管理。一旦在施工中出现变化，设计人员就可以及时对该模型进行调整，严格根据BIM技术三维模型的变化进行施工处理，更好地把控水泵的位置以及尺寸等数据，确保施工的顺利进行。

2.2在管线密集区域设计中的应用

在高层建筑设计和施工中涉及诸多管线，比较密集，为了避免给排水管道与其他管线发生碰撞，形成良好的配合，为居民提供良好的给排水条件，设计人员利用BIM技术在三维信息模型中进行三维碰撞，对排水管线的设计进行优化处理，从而保证给排水管线的设计不会与其他类型管线的设计出现矛盾。此外，设计人员还针对给排水管线在施工过程中可能出现的问题进行预测并修正，更准确地了解管材特性，选择合适的管道类型。

2.3在管道分区设计中的应用

高层建筑楼层较高，需水的面积较大，对水压的要求也较高，采取管道分区设计的方式，可以优化管道运行。在对管道分区进行设计前，设计人员借助BIM技术进行必要的模拟操作，以检测设计方案是否可行，在落实的过程中是否会遇到问题，减少因设计问题造成的施工难题。利用BIM进行管道分区安装模拟时，操作人员不仅要细致分析设计方案的可操作性，还要结合安装施工的进度及成本对该次施工进行全面的分析，避免出现不必要的问题，保证施工的顺利进行，提升施工质量。

2.4在消火栓设计中的应用

给排水消火栓是高层建筑给排水设计的重要组成部分。在对其进行设计时，必须以楼层平面图及建筑高度为参考依据，借助BIM技术监控管理的功能，在数据库模型中合理选择各种消火栓设备及其他相关器具，以保证该高层建筑消防工程设计数据的真实性和准确性。例如，在进行消火栓设计时，设计人员要根据建筑工程消防设施设置的规范，严格按照设计步骤进行，保证消火栓设计的合理性。此外，在设计的过程中，设计人员还要根据工程设计方案中不同的管线分布合理设计消防给水管道安装路线。

2.5管线碰撞检查

BIM技术下，当三维模型建立以后，可以有效实现管线的碰撞与交叉检查，利用REVIT·MEP程序来实现管道的碰撞检查，在该程序中由于包含了自动碰撞检查的功能，当在相应的模块中输入有关检查信息以后，程序就会立即启动碰撞检查，进而实现碰撞检查，判断给排水设计是否存在偏差，及时对管线的位置加以相应的调整，避免后续施工时存在的工程变更。

结语：

现阶段，我国的建筑给排水工程项目中，工程企业逐步引入了BIM技术，这一技术的应用克服了传统技术的局限性，充分发挥了BIM技术的协调性、可视化、模拟化特性，工程建设时的诸多问题都能够得到有效的控制，实现工程质量、进度与成本、安全目标的统一。

参考文献：

[1]孙亚宁.BIM数字技术在建筑给排水工程设计中的应用策略[J].信息通信，2020（6）：90-91.

[2]赵宇新.在建筑给排水工程中BIM技术的应用分析[J].绿色环保建材，2020（6）：202+205.