BIM技术在建筑给排水工程中的应用

文｜合肥工业大学 常思远

一、BIM技术概述

众所周知，给排水工程在设计和施工过程中图纸的反复更改,以及现场情况的复杂极大地干扰了整体工程的进程。

当今，给排水设计人员采用的设计方法大多数仅为平面图。但这对于施工人员过于抽象，因此，在建筑设计过程和施工中，相关人员都需要较高的水平与工程经验才能保证工程的顺利实施。所以对一些复杂项目，为了节约项目的成本，应该尝试制作3D模型以及动态效果，来模拟现场施工过程，从而使得施工人员全面的认识工程中的关键点，以此保障工程进度。

1. BIM技术的含义

BIM技术是建筑信息化模型的缩写，一般指工程项目中各种有关数据及实施中工作流程进行组合，形成工程的信息模型，从而达到将建筑数据汇总的效果。模型的数据包含了工程的结构，材料，施工时间等各方面内容。因此BIM在工程建筑给排水设计中的应用十分方便。庞大的数据库系统包含了建筑数据存储，还有建筑工程设计之间的相关性，以便能够在BIM数据库中实现信息的共享和传输。同时，因为建立了与现场相似的3D模型，BIM系统可以极大的提高给排水工程的施工效率，从而起到节约成本的效果。

2.BIM技术的特点

（1）综合性。在过去的设计中，图纸仅能够部分反映结构的大致构造，而所有的细部构造必需要分开绘制详图。而在BIM模型中初始便可以设定材料各种参数，对所有的细部构造均可以快速调用。极大地方便了施工以及对项目整体造价的把控。

（2）协调性。由于设计工作的需要，BIM的协调可用于整个施工的全阶段。在以往的设计中不同专业之间的冲突问题在BIM系统下被协调和解决，同时其系统可以同时进行多专业的设计最后进行合成。通过碰撞模拟来检核问题并加以更改，极大的提高了工程效率。

（3）可模拟性。它可以模拟在现实世界中不能认为操纵的东西，比如日照、气候、风等。它可以模拟、导热、照明，这些不仅有助于确定合理的施工方案，而且可以对结构设计方案起到指导和检核作用。

（4）可视化。在项目的施工过程中，我们只依靠施工图纸去理解各种结构和工具的施工方法是十分困难的，施工人员只能在大脑中构建模型，所以它不仅给实际操作带来了十分大的困难和不准确性， 而BIM的通过3D建模，可以有效地解决整个过程的可视化问题，从而保证施工项目的设计到施工的每个部分的工作都可以以可视的形式完成。

二、BIM在给排水工程建设中的应用

1.管道的修改

在以前的施工流程中，设计出后必须拿去现场进行对图，防止所设计的图纸无法对应现场的建筑条件，往往经过多次修改后才能满足施工要求，这都将大大的延缓工期，造成成本增加。

而在BIM系统的绘图过程中，例如Revit在绘图设计中，根据每个专业的工作内容不同对其进行了具体设计。只要将各专业的图纸合并汇总，就可以找到一些错误的设计地点并标注进行处理。

图1

图2 顶部管道施工

2. BIM协同给排水专业与其他专业

所谓协同工作指的是多工程的造价，内力，各专业设备的安装中的碰撞进行排查；以及现场的安全状况、施工进度的开展、项目的维护以及整个项目在使用后的经营；以及后期的扩改建。BIM可以集成建设项目设计部门，可以为建设项目的施工过程提供精确的设计依据。

在原先的设计周期中，因为专业内容以及设计的不交叉。以这种方式工作将不可避免地导致不必要的修改、缺乏沟通和其他问题，从而影响设计效率以及带来更多的问题。但是通过BIM，各个专业就可以一起工作，建立统一的信息模型极大地提高了效率。之后只要将各专业的信息如结构信息、管道信息、设备组件进行合并。这样可以及时了解各专业交叉碰撞情况、设备参数和设计进展情况等。

简单来说，如图1所示，管道首次完成。进行碰撞检查后，需要在板上进行开洞处理以保证管道可以正常的安装使用。

3.材料表统计设计

编制给排水工程项目的总体材料清单时，在过去往往需要通过CAD软件的配合来进行造价统计，耗时耗力，毫无疑问会拖延进度，同时容易出错，而一旦修改了图纸，当进行二级统计将变得更加复杂和麻烦。但是当应用BIM技术时，由于BIM技术本身就具有数据库特性，因此结果就截然不同了。我们能快速的导出材料清单，这一点不仅方便了工程建设，更是有利于工程造价的预算工作的进行。

4.安装过程模拟

在给排水工程建设过程中，施工过程较为复杂，需要对线路和管道进行安装，其中，天花板区域的施工尤其复杂。这时在传统的设计中最容易造成材料分配不合理的，同时会延误施工进度。而在使用BIM技术后可以对其进行建模和规划，为这种在过去较复杂的给排水工程建设进行优化。同时，还可以将施工进度应该引入BIM模型，从而对施工进度、安装模型过程达到项目的可视化效果。通过编辑项目的施工进度表可以较为具体的把握整个给排水系统情况，有利于整体的安装、简化设计和安装过程，从而达到减少变更次数，提高工程效率的效果。

5.参数化设计

BIM技术是随着时代发展和建筑工艺发展而诞生的系统， BIM系统在发展中对模型设计参数进行了变更和改进，以充分分析各参数并进行设计，对于其他项目的开发，也有着关键的指导作用。传统的给排水设计过程中往往采用off i ce软件进行相关参数统计和进行数据的汇总计算，但BIM技术可以应用于给排水计算，并且可以更快地获得数据，从而提高所需的各种数据和信息的真实和准确性。同时加以利用互联网的多样性，并融入高效的数据库管理，也能实现一定程度的辅助作用。好比在修改供水和排水图时，只需要把相关的物理参数改变设置好，即可实现数据结果自动更新的目的。

6.建筑模型的可视化

过去我们在进行CAD设计时，工程师需要对建筑的平、立、剖图和内部结构图进行十分仔细的检查，之后再通过电脑绘制三维图形。但因为工程设计程序限制，给排水设计师难以获得全面的建筑结构图，这就使得原本完整的工程信息缺失。然而用Revit软件建立模型，便保证了建筑信息的完整和细致，使用方便。使得设计者对工程施工系统进行控制和理解还有修改都带来极大的方便。做到了建筑的可视化，对施工的进程也起了一定的指导作用。

三、结束语

可以说，BIM的使用是给排水设计中的一大革新。它极大地提高了给排水工程的设计和施工效率。首先，BIM将原本的平面图纸转换为3D建筑模型，方便施工。此外，给排水工程的设计需要与建筑和结构等各个专业相互配合，但许多设计人员缺乏沟通的渠道，原有的设计软件也不能满足这点，极大的降低了工程效率。然而，利用BIM技术可以避免上述问题，并且可以对该技术进行仿真，保证施工质量。BIM将给排水工程中的大量数据综合于一个大的信息模型中，通过数据化的模拟，使得整个项目的各个环节变得有序高效。