建筑给排水工程设计中BIM 的应用

刘向祎

（中建八局第二建设有限公司，山东 济南 250002）

随着城市化的发展和进步，人们生活水平得到了很大的提升，所以需要全面地提高建筑设计水平，才能更好的满足现代人们使用的需要。在建筑工程中，建筑给排水部分是必不可少的，加强该部分的设计，可以提升建筑的总体质量水平，保证各项功能符合要求。因此，建筑给排水设计师要具备较高的专业技术水平以及丰富的工作经验，确定最科学合理的给排水方案，满足建筑工程使用需求。信息技术与数字化技术的全面发展和进步，建筑三维模型被广泛地使用到实践中，其主要是进行设计、施工、进度、造价等多个方面的模拟分析，所以被大量地使用到建筑工程领域内。利用BIM 技术能够实现建筑工程总体性分析，能够落实给排水设计方案，实现数据与信息共享，最终可以保证建筑工程质量合格，消除建筑设计、施工的风险，为整个行业的稳步发展奠定坚实的基础。

一、BIM 在建筑给排水工程设计中的问题

相较一些传统的建筑给排水工程设计的方法，BIM 的技术方法具有很大的独特性和优势，并且受到越来越广泛的重视。但是，随着现代建筑BIM 技术应用的不断增多，给排水工程设计方法也出现了一些问题。

（一）参数过多，难以修改

BIM 数据相当于建筑给排水工程项目建设过程中的数据和相关信息的数据存储器。BIM 有相当数量的数据和相关信息，不仅查询方便，而且这些信息可以帮助我们快速完成特定任务。然而，由于BIM 数据涉及的范围广泛，因此在项目实际操作过程中所产生的数据和信息量可能是非常大的，这些数据可能会对项目进行多级划分，最终结果可能导致过度精细化，信息系统出现难以维护的信息泄漏现象。

（二）协同设计复杂

在大型建筑给排水工程设计中，BIM 的协同运行系统设计主要包括以下2 个方面的协同设计内容。首先要考虑链路运行工作组协同模式，其次是链接运行协同模式。这两点都具有各自的优点和缺点。从第一点来看，当排水管道处于一个工作组协同运行模式时，在正常操作过程中，整个协同工作中获取权限释放和访问协同权限的操作过程相对复杂。而在采用第二种链路运行协同模式时，难以及时做出全面的排水管道设计调整。此外，BIM 在其他地区也可能会发现不同的设计问题，有必要根据实际情况及时解决这些问题，灵活合理安排自己的设计方案。

二、BIM 在建筑给排水应用范围

（一）仿真设计的应用

建筑工程给排水工程仿真设计的优点是能对施工起到技术指导作用。在给排水工程施工中，由于施工空间狭窄，管道复杂且数量多，从而对管道的安装会产生一些影响。管道施工前，利用BIM 技术建立三维模型，在保证施工质量的前提下合理规划施工和科学安排施工时间，保证管道施工安全稳定运行，加快施工进度，减少建设资金投入。在给排水工程设计中，要明确施工预算目标与所需的基本材料，相应的编制材料清单，制定合理的安装方案。并且在工程设计中，应充分考虑和合理规避各种风险，尤其是管道穿叉处应合理布置，防止因为工期进度问题仓促解决问题。应用BIM 技术进行仿真设计，可以模拟施工过程，及时调整不合适的部分，检验施工过程的科学合理性，避免施工中无效因素的影响。

（二）排水管道方面的设计的应用

管道的安放位置在整个房屋的建设过程中对整个建筑的整体形象影响很大，因此管道需要安放在合理的位置，从而更好地保证建筑的功能。在管道设计过程中，相关人员可以通过BIM 技术更好地了解管道在整个建筑中的位置，更直观地认识管道的实际高度和管道的真实空间状态。在管道布置过程中，碰撞问题得到了很大程度的解决。相关人员可以通过BIM 技术识别管道可能发生的碰撞风险，并进行相应的调整。同时，相应的检测可以检测出BIM 模式下设计中的冲突，并通过信息技术反映给相关人员。充分认识到这一点后，相关人员可以根据实际情况修改设计，对提高整个建筑给排水系统的管道设计效率有重大影响。此外，BIM 技术还能帮助有关人员对排水管道设计中的其他问题进行了解，有利于有关人员及时纠正问题，提高整体工作效率。

（三）可视化设计的应用

在基于CAD 技术的建筑给排水设计过程中，设计前需要对平面图和三维图进行校核。然而，因为信息零碎、数据采集的细节不全面等许多因素的影响，导致建筑信息的真实性无法得到保证。BIM 技术的应用可以避免三维立体图像的失真。但在建筑给排水设计中，由于工程类型和设计方法不一样，应采用BIM 技术进行科学地给排水设计，准确把握了解建筑的主体状况，确保系统整体结构之间的衔接，优化给排水系统的施工。然后相关技术人员进行科学的设计和规范化的图形绘制，从而使设计更为方便，这对提高建筑给排水设计的工程质量具有重大意义。

1.设备可操作性可视化。建筑给排水中应用BIM 技术可以提前检查建筑设备空间的合理性。以某生活给水机房的BIM 模型为例，应用BIM技术可以检验机房的操作空间是否合理，优化管道支架。通过工作集的制作，设定不同的施工路线，制作各种设备的安装动画，并不断调整，寻找最优的设备安装工艺与位置。与传统的施工方法相比，该方法更直观、清晰。2.机电管道碰撞检测可视化。机电管道碰撞检测可视化是将各种专业模型组装成一个完整的BIM 模型，使机电管道与建筑物之间的碰撞点以三维可视化的方式表现出来。在BIM 模型中，可以在真实的三维空间中提前找到碰撞点，由专业人员找到模型中不合理的部分及调整碰撞点后，导出CAD 图纸。

（四）参数化设计的应用

BIM 系统需要分析和解决的一些数据模型，根据建筑本身的特点，其中包含相应的数据表、二维视图与三维视图等形式，然后对相应的数据模型进行分析与整理。如果实际情况发生了一些改变，相应的数据也会发生一定程度的变化，这将对建筑的平面设计产生一定的影响。此时，相关人员需要对相应参数进行适当调整。当相关人员利用BIM 系统设计相应给排水工程参数时，这会大大提高相应的工作效率。具体表现为：利用BIM 系统进行参数化设计时，可以将这部分信息快速导入计算机进行详细分析，从而提高效率。此外，参数化设计可以以模型的形式呈现，使数据分析更加直观。除此之外，在这个过程中通常使用Excel，操作技术不是很大，数据可以得到及时更新。因此，在将BIM 技术应用于参数化设计时，大多数人使用Excel 作为工具，这样不仅可以帮助相关人员进行建筑给排水工程的设计，并且会大大提高整体工作效率。

结语：建筑给排水工程项目中，BIM 技术的应用能有效提高施工效率和工程质量，具有良好的使用价值和应用前景。然而，我国在BIM 技术的设计、应用和推广方面还存在一些问题，阻碍了BIM 技术在建筑领域的发展。因此，在未来建筑给排水工程中，相关人员需加强对BIM 应用的研究，充分重视BIM 技术对建筑业发展的重要性，使BIM 技术有更广泛的应用，从而促进我国建筑给水排水工程的进一步发展。