BIM技术在建筑给排水设计中的应用研究

方彩丽

（筑博设计股份有限公司武汉分公司，湖北 武汉 430000）

在建筑工程设计中，给排水设计是一项重要内容，其设计是否合理，在很大程度上影响建筑的使用。而传统的二维设计已经无法满足要求，为切实加快设计工作效率，保证设计效果，有必要在设计中引入BIM技术。

1 工程概况

某建筑工程为大型商业综合体，其功能包括商业、娱乐、运动、休闲和住宅，总占地面积约6万m2，建筑面积可达11万m2，地上和地下的建筑面积分别为9万m2、2万m2。该建筑给排水设计主要包含下列内容：生活给水、冷却补水、生活热水、污水排放、废水排放、雨水系统、消防系统等，不同系统有不同的功能，需求比较复杂，这无疑对设计提出了很高要求。为切实保证设计质量和可行性，满足各项功能要求，有必要在设计过程中引入BIM技术。现围绕该建筑工程实际情况，对其给排水设计过程中BIM技术具体应用做如下深入分析。

2 基于BIM的给排水设计

2.1 基于BIM的可视化设计

在设计中运用BIM技术之后，可以实现可视化，在这种情况下，不同的管道与管件及附件都能形成和实物完全相同的模型，同时模型还能附带各项基本信息。以管道为例，采用BIM开展设计时，可将具体的功能要求作为依据，选择适宜的高度设置流量与流速都能达到要求的管道，同时赋予其它类型的参数，如管径大小、管道材质和连接方式。尽管每段管道都存在很多不同的信息，但如果能提前进行模板设置，则可以在实际的设计过程中方便的实现模型建立，将模型建好之后，相应的信息可以自动赋予。基于可视化面板，相关设计人员能随时对信息进行查看，确定是否存在错误，进而有针对性的整改处理这些错误［1］。

考虑到模型都是根据实物的尺寸来构建的，相关设计人员在实际工作中无需考虑设备具体安装位置是否正确，由于设计能够实现可视化，所以仅需要进行模型的放置，即可轻松判断设备实际安装能否达到要求。

2.2 基于BIM的协同设计

在过去的二维设计过程中，需要将建筑的底图作为基础，在对给排水管道进行绘制的过程中虽然也能标出管道具体尺寸，但只能简单的表述出设计基本原理，至于管道实际安装能否达到要求，无法直观展现出来。而在设计中运用BIM技术之后，能以下层结构梁所处位置为依据对给排水管进行设计，以此防止和结构梁之间发生碰撞。对于相同楼层的给排水管道，当其设置需要从结构梁中穿过，借助BIM，能保证套管所在位置准确无误，当发现不合适的情况时，如管道从结构梁上穿过的位置不合适等，可立即将其上报至业主，进行有针对性的处理，通过协同设计来有效调整［2］。

2.3 基于BIM的精确量算

当能在设计中成功运用BIM技术时，相关设计人员可以做到一键量算。在给排水设计结束后，能立即对清单对应的实物量进行准确统计。这与以往的以CAD为基础的统计方式相比，基于BIM技术的量算可以充分发挥出技术自身优势，保证量算结果准确性。在设计人员完成修改以后，相应的清单能立即完成更新，无需重复多次的量算和统计，这样能减少很多成本，并缩短周期。在工程的设计过程中如果可以通过计算准确得出工程量，则对概预算而言是有很大作用与意义的，并且伴随着修改的进行，实际工程量也会发生变化，这样能有效防止统计错误的发生，为成本控制提供很大的方便。

2.4 设计建议

1）基于BIM技术的设计具有信息化与可视化的特点，但依然涉及到部分族，特别是设备族无法和厂家提供的产品相匹配，以水泵为例，在以往的设计过程中，需要综合考虑流量和扬程等要求来选择适宜的类型，但实际情况中可满足要求的类型有很多，由不同厂家提供的可以满足设计要求的水泵，其尺寸等方面难免存在很大的差异。另外，尺寸有所不同的水泵，它的安装方式及空间要求往往不尽相同，而且进水口和出水口实际高度等也会对实际的安装等造成影响［3］。

2）就目前来看，以BIM技术为基础的协同设计仅可以采用链接模型进行，比如在实际的给排水设计过程中，与包含建筑和结构等在内的多个专业开展协同设计，不同专业同时开展协同设计，首先建立一个工作集，然后对不同专业的管线开展综合化的协同设计。为了从根本上解决不同专业在相同平台上的协同设计，在今后的发展过程中，应对包含数据传输和软件平台等在内的领域进行深度研究与开发［4］。

3）BIM的渗透应用使工程量算经历了一次重大革命，也就是在专业设计结束后实现一键量算。然而，就目前来看，以BIM技术为基础的工程量算只能解决清单对应的实物量，对于之后的清单编制等相关工作，还需要采用人力来完成。

4）虽然现在的以BIM为基础的专业设计比较流行，但仍不能彻底取代传统的二维设计。对给排水专业的设计而言，通过对BIM技术的合理应用，能十分轻松的完成管道设置与其附件的安装配备，但给排水专业依然需要采用原理图来表达。当前的BIM技术还无法自动进行系统图的绘制，这一步仍需要采用二维设计方式进行［5］。

3 BIM技术应用效益

实践表明，在给排水设计中引入BIM技术具有良好的综合效益，包括经济效益与社会效益。

在经济效益方面，运用BIM技术进行给排水设计时，首先能保证计划可操作性，降低成本，并减少或避免二次拆改；其次能有效控制空间方面的成本，在有限空间之内保证不同专业管线实际布置的合理性与可行性；最后能减少时间方面的成本，保证施工的有序性，进而缩短工程工期。据初步统计，成功引入BIM以后，仅在给排水专业就能减少7、8万元左右的成本，而且吊顶的标高被提升了100mm，由此缩短了20天左右的工期。

在社会效益方面，当和社会中不同阶层和建设方进行对接时，能十分形象且直观的对整个施工过程予以演示，并能在不同软件的支持下，充分表现出BIM技术具有的优势特点，进而在现场施工中发挥出应有的管控作用。利用BIM模型，能十分准确且直观的表现出整个施工动态过程，使方案的交底全面实现可视化，大幅减少专题会议，保证沟通的质量。另外，通过对以BIM为基础的图档管理的合理应用，能使图纸的查询和使用效率也得到明显提高。

4 结语

综上所述，在建筑的给排水设计过程中引入BIM技术，能有效解决以往二维设计存在的问题。尽管当前的BIM实际应用还存在一些瓶颈问题，但它带来的改变和革命是十分显著的，相信通过技术不断改进和发展，将带来更大的影响，从根本上保证给排水设计质量。