BIM 技术在建筑给排水工程设计中的应用研究

尹诗

对于整个建筑工程设计而言，给排水工程设计是关键，也与建筑工程之后的使用息息相关，为此不断提升建筑给排水工程的设计水平成为重中之重。在设计的时候一定要确保给排水工程的科学性及合理性，运用BIM 技术将收集的相关数据信息和资料进行梳理分析，把其中有价值的数据信息整合成相应的信息模型，进而建立完善的三维立体模型，满足后续施工的数据需求，确保建筑工程各个施工环节有条不紊地进行。

1.BIM 技术内涵及其优势分析

1.1 BIM 技术的内涵

BIM 技术即建筑信息模型，它是由建筑工程中的某个工具或者基本元件形成的相应元素，将其与数据信息、相关资料以及物理化学的特性组合起来，进行形成建筑信息模型，换句话说就是建筑工程所产生的信息数据库[1]。BIM 是对传统管理方法的优化和创新，在建筑工程施工过程中，需要某些数据信息或者资料作为参考依据，BIM 则会为其马上提供，满足施工需求，确保建筑工程的顺利进行。然而值得注意的是，信息数据库并不是单纯只有物理信息和建筑信息，这只是其中的一部分，更为关键的是，所有信息之间存在一定关联系性，并构建了相应的关系模型，而且这些信息是动态的。

整个建筑工程的所有信息都储存于BIM 当中，并且同一项目中的各项参数是相互贯通的，在BIM 内部真正实现了数据信息共享，打破“信息孤岛”的束缚，交流起来更加简单便捷。从建筑工程最初的设计一直到最后的使用和管理，BIM 可以满足建筑工程生命周期中不同环节的各项数据需求，同时确保交流活动的正常开展，在其协助下促使工作人员快速完成相应任务。另外，一旦工作人员完成相应任务，则会形成新数据并及时反馈出来，而这些信息则会重新输入BIM 当中，对信息数据库进行更新和完善。

1.2 BIM 技术的优势

1.2.1 确保建筑工程设计方案的直观性

BIM 技术将建筑工程的设计方案由传统的二维图纸转变为三维建筑模型，便于相关人员了解和掌握设计方案的整体架构，倘若依旧沿用传统的设计方法，一旦平面布置图发生变动，其相对应的立面图以及剖面图都需要及时进行修正。使用BIM 技术，建筑工程的所有信息均收录于同一个平台，并且各板块之间信息共享，只要某一环节出现变动，与其相关的数据信息则会自动发生变化，确保数据信息的一致性，很显然，运用BIM技术对方案设计流程进行了简化，同时还在一定程度上减轻了设计人员的工作强度和负担，大大提升了建筑方案设计的质量和成效。

1.2.2 便于不同专业的协同管理

建筑工程设计是由不同专业的设计人员通力合作才能得以完成的，以往传统的设计方法缺乏交流和沟通，导致设计工作延期及疏忽现象频繁发生。但是在设计过程中运用BIM 技术可以有效规避这一问题的产生，为设计工作的综合性及协调性提供了保障条件，不同专业的设计人员均是在同一个建筑信息模型中完成，这样他们交流和沟通起来更加便捷，同时还从整体上提高了设计的效果。

1.2.3 便于建筑设计方案的全面分析和评估

BIM 技术在与有关软件结合后对建筑设计方案进行全面分析，并结合分析结果形成相应的评价报告，这样设计人员可以准确了解设计方案是否切实可行，同时也便于后续的调整，减少相关工作人员的工作量。

2.BIM 技术在建筑给排水工程设计中的具体应用

2.1 材料统计表的自动统计

在设计建筑工程中给排水系统的时候，设计人员往往以过去给排水系统设计资料为主，在其基础上进行加工和完善，这种设计手段过于片面，也没有提供相应的信息数据库进行对比，因此计算不准确、误差现象层出不穷。这就在很大程度上弱化了设计效率，并且一旦给排水系统的样本值出现误差，尽管图纸已经完成设计却仍需要调整和修改，并且需要建立新的样本值信息数据库。由此可见，设计变动正可谓是牵一发而动全身，如若出现问题就要重新进行设计，而BIM 技术则可以有效避免上述问题的产生，鉴于BIM 技术中储存着大量的总计值信息数据库，这就为设计人员给排水系统样本值的制定夯实了数据基础，确保样本值计算的准确性，同时大大提升了给排水工程的计算能力。

2.2 可视化设计

以往在建筑给排水工程设计的时候往往采用CAD 信息平台的方式，但是这种方法需要设计人员将立体图、平面图以及剖面图的所有数据信息进行收集和整理，在此基础上恢复建筑图形的原状，在全面系统分析和设计之后对其中的组合机构与梁截面的高度和位置等信息进行适当调整，倘若给排水工程结构繁杂并且施工周期较短，依旧沿用传统CAD 信息平台进行设计的话则不能确保数据信息的真实性及可靠性，信息失真状况频频发生，这样势必对之后的给排水工程施工带来不良影响[2]。BIM 技术是运用三维信息数据传递信息的，可将各项工作的具体数据和信息直观地显现出来，如若位置不同模型之间差异明显，这种情况下可划分为不同楼层，按照土建结构的设计方式严格设计给排水系统，而如果使用CAD 信息平台对其中部分数据进行调整和修改，将对整个设计的结构产生不良反应，并且传统的设计方法是以楼层为基础设计的，不同系统之间存在割裂现象，哪怕只是进行微小的变动，设计图纸都会随之改变。在运用BIM技术时候，一旦数据出现变动，数据相关信息就会自动进行更新和完善，增强设计工作的效率[3]。

2.3 协同设计

传统的CAD 仅仅是一种绘图工具，在使用这种方法设计给排水的时候，不能从图纸中加载出更多有价值的信息，并且在设计图纸的时候需要为结构专业设计人员提供相应的荷载数据信息，为电气专业设计人员提供电负荷数据信息等等，过于复杂和冗长，同时在数据信息流转过程中极有可能受到诸多因素的影响，数据信息的完整性和真实性得不到有效保障。但是运用BIM 技术设计给排水工程，建筑信息模型中包含有整个建筑工程的全部信息，不同专业只需要从中提出自己所需的数据即可，同时任何部门的设计人员都可以根据实际施工状况随时更新图纸，将各个专业绘制的图纸全部集中于同一个建筑信息模型内，在优化设计模式的同时，增强各部门之间的协同性。

此外，在运用CAD 信息平台对给排水工程进行协同设计的时候，一般情况是通过相互参照、相互引用的方式加载图形，并且在图形加载期间，其他专业的设计人员并没有操作权限同样也不能及时予以修改和调整，导致图纸信息未得到及时更新，同时对数据信息的流转产生不良影响。依靠BIM 技术设计的给排水信息模型包含了所有环节，比如说在对给水系统的图纸进行修改的时候，可以参考其他专业设计的图纸进行动态修改，毫无疑问，增强了给排水工程协同设计的质量水平。

2.4 管道综合设计以及安装模拟设计

为了有效规避以往传统给排水设计误差较大问题的产生，降低复杂性，运用建筑信息模型对管道进行综合设计，可以全面提高整个建筑管道的设计质量及水平。而采用BIM 来对给排水工程管道进行综合设计，将进一步提高图纸设计的准确性。待完成图纸绘制工作之后，通过VWC 的文件方式展现出来，同时融入可视化和仿真软件当中，并利用该软件的阅读模块展现，一旦核查出图纸设计存在问题及时进行分析和处理，对图纸设计进行优化和完善[4]。另外BIM 可将复杂的管道系统直观展现出来，设计人员可以快速了解各部分管道的实际空间大小，比如设计工作人员在检查各管道之间是不是存在冲突或碰撞问题，在完成图纸后可以充分发挥其检验工程，对图纸软碰撞及硬碰撞状况进行检测，与此同时还能及时检测出管道是否存在冲突性，并将结果反馈给设计人员，对给排水管道进行适当调整。

建筑信息模型当中的模拟安装设计是其中关键环节，确保后续施工的科学性及合理性，在实际施工过程中经常出现排水管道安装参差不齐、吊装面积大等问题，不仅浪费资源，同时耽误施工的正常进行。运用BIM 技术可将给排水工程不同阶段的施工状况进行模拟演示，结合演示结果明确安装工艺，并按照之前制定的流程进行施工，避免施工过程中图纸出现变动而浪费资源和工期延迟的情况发生。

3.结束语

将BIM 技术充分运用于给排水工程设计可有效解决以往传统设计存在的缺陷，并且在很大程度上提高设计质量，减少成本投入，加快建筑业信息化建设，推动建筑工程长远、稳定发展。