BIM技术在建筑给水排水工程中的应用

叶河秀 李向煜 方路行

摘 要 随着人们对建筑造型的美学要求越来越高，大量个性化建筑造型涌现，传统的二维制图已经无法精确表达建筑给水排水设计中的详细信息，专业之间的协调配合问题变得越来越低效，严重影响设计和施工进度。基于此，文章阐述了BIM技术在建筑给水排水工程各阶段应用的优势，归纳总结了在建筑给排水应用中的不足，以供借鉴和参考。

关键词 BIM技术;建筑给水排水;设计;施工

1BIM技术在建筑给水排水设计中的应用优势

1.1 可视化设计，表现力强

在统一的协同平台下进行作业，给排水设计师通过BIM模型可以更直观地理解建筑师的设计意图，大大节省了查阅图形、沟通建筑设计细节的时间。同时通过BIM技术建立各给排水消防系统的模型，并将系统中的管道、管件、附件、设备等各部件的数据信息纳入模型中，可以更直观地表现设计者要呈现的本来面目。例如，不再用直线段来表示管道，而是在设计工具中创建一个管道类的实例，每个实例都有它的属性，包括三维位置、管径、管材和系统等等。这样的模型承载的信息比二维图形加标注要丰富得多。

1.2 协同设计，缩短设计周期

综合协调工作贯穿于整个设计流程中，在项目设计阶段，可以通过加载建筑结构及其他专业的实时模型，直观准确地看到其他专业与本专业之间设计的矛盾，如设备安装空间不足、管道碰撞、排水管道与梁碰撞等，二维设计中通常不易发现的问题[1]，及时进行沟通协调，可以避免或解决大量的因跨专业人员沟通不畅、信息不对称而导致的设计问题，减少了后期反复修改的概率，大大提高了工作效率，缩短了设计周期。

1.3 碰撞检测与管线综合

在BIM软件中，将给排水、暖通及电气模型置于统一的三维协同设计环境中，可以直观地看见各专业的管线碰撞情况，通过移动平面位置或者调整标高，来解决大多数明显的管线碰撞后，采用软件的“碰撞检查”功能，可以自动检测出管道、设备等的硬碰撞和安装、维修等需要满足的最小间距等软碰撞，生成碰撞报告。设计师根据碰撞报告中的图元ID查找到其在三维图形中的定位，进行修改。同时，也可用同样方法检查给排水专业与建筑、结构及精装专业的模型碰撞，尽可能地将问题在设计阶段都解决，减少设计变更及施工返工的可能性，缩短工期。

1.4 设备材料统计精确

通过BIM技术可以对模型中的所有设备材料进行自动统计，让工作人员更精确地掌握管道长度、管径、材质、阀门规格等信息。除此之外，为满足项目的具体要求，BIM 技术还能够实现单一统计、局部统计、自定义统计等多种统计方式，为项目前期预算、成本估算和方案选择提供依据。同时，若后期模型有变化或修改，工程量清单可以依据联动关系实时更新，节省了重复算量的时间和成本[2]。

2BIM技术在建筑给水排水施工和运维中的应用优势

2.1 施工模拟及实际施工指导

BIM技术应用于建筑给排水施工建设，通过给模型赋予施工时间因素，能准确地模拟施工安装的全过程，为整个项目的施工进度管理提供直观的参考。同时，针对施工过程中的出现的设备安装问题，施工人员可以通过模拟操作，可更有效地与设计人员沟通相关情况，以便及时提出解决办法，保证施工进度。现场施工人员也可以将BIM施工流程图下载到智能终端设备，在现场使用立体化的施工流程图指导施工，方便快捷。

2.2 施工精细化管理

施工管理是工程建设的关键环节，精细化管理程度将直接影响项目收益及目标实现。BIM技术可以通过以下几方面进行提升：BIM 模型中包含建筑物料所有信息， 可以快速查找物料的规格、材质、尺寸、生产商、出厂日期和保修日期， 通过物联网可以对现场使用的材料进行关联、比对、追踪和分析， 建立施工物料管理系统，在保证施工质量同时准确掌握现场物料的使用情况，为物料计划和采购提供全面、有效的数据支撑，减少物料的积压和浪费。此外，通过BIM模型与进度模拟的结合，可以准确分析和对比施工物料的计划和实际使用情况，通过数据直接反映项目的进度和成本管控情況，从而对项目进度和成本进行动态管理和持续改进。

2.3 运维管理高效

BIM技术还可被用于后期运行维护过程中。各个部门通过合理地应用BIM技术，为运维管理提供精准化的服务。例如针对管道或设备老化问题，利用BIM技术进行模拟和数据分析，得出管道的可用性能报告，及时根据具体的问题给出合理的解决方案;若某个建筑发生火灾，消防指挥中心可以在BIM数据库中提取建筑空间结构，快速掌握消防车道、着火部位、消防泵房、消防水泵接合器和室外消火栓的精确位置，提高了消防部队的火灾救援能力。

3BIM技术在建筑给水排水工程应用中的不足

3.1 族库待完善，本土化不足

BIM软件内虽有自带的族库，但族库内容并不完善，无法满足设计需要。阀门、设备、管道类型等可选择范围较少，同时部分设备族不能够与实际厂家的产品完全匹配，建议国内的设备厂家也积极根据自身产品建立相应的族库。同时，BIM技术在国内的应用，主要以国外软件开发商的建模软件为主，但是多数情况下无法满足中国工程建设的需求。建议鼓励以国产软件开发商及BIM技术应用者为主体，开发具有自主知识产权的BIM建模软件。

3.2 设计不全面，出图效果待优化

当前，BIM技术在建筑给排水工程中还不能完全取代二维制图，如给排水及消防系统原理图的表达目前还不能实现。同时，自动生成的三维轴测图中管线交叉部位未对低标高的被遮挡管线进行断线处理;且三维轴测图是根据图元的实际相对位置关系自动生成，存在局部管线密度过大，导致图纸清晰度受影响。

4结束语

在国家政府机构的大力推动下，BIM技术已逐渐成为建筑给排水工程设计施工的重要手段，可以有效地提升工作效率，节省成本。同时也给给排水工作者带来了新的挑战，在今后的发展中还需要不断加大BIM研发力度，完善当前BIM技术的不足，推动BIM技术在建筑给排水工程中的应用实践。

参考文献

[1] 邹宇暄，谭万春.BIM在建筑给排水工程中的应用探讨[J].绿色环保建材，2019，（5）：44-46.

[2] 封声凤，苏莹.BIM 视角下建筑给排水专业的应用价值[J].价值工程，2017，（13）：191-192.