浅谈BIM技术在建筑给水排水及消防设计中的应用

摘要：BIM技术作为新型技术手段，对建筑行业的发展具有一定影响。这一技术的合理运用，不仅能够提升工程效率，还能最大程度上保证工程质量。给排水以及消防设计作为建筑工程的一项重要环节，涉及内容较多且工作难度较大，将BIM技术应用到设计中，能够有效把控各类影响因素，从而确保建筑质量。本文主要通过分析该种技术的应用优势，并提出其在建筑给排水以及消防设计中的具体应用，以供参考。

关键词：BIM技术；给水排水；消防设计

引言

BIM技术作为新时代的产物，对计算机和网络的依赖性较强，基于计算机对大量数据进行高速处理，强化数据信息的整合以建立模型，从而方便现场人员对项目的建设情况以及设计方案进行宏观掌控。通过发挥技术的可视性、集成性、模拟性等优势条件，实现对工程建筑各阶段的指导，在消防设计方面进行规划，以降低火灾发生概率。

一、BIM技术的应用优势

（一）直观性

该项技术的应用，促使各项建筑信息在平台系统中呈现。相对于传统的设計过程，将传统的图纸设计转化为立体模型，依据相关的数据参数形成三维信息模型，对建筑的各项环节进行直观展现。因此，在给排水和消防安全设计方面，相关人员可在施工前对建筑现场的各项情况进行直观全面了解，以此对方案进行调整，从而及时发现潜在的安全隐患并进行处理。

（二）模拟性

在消防设计方面，该项技术的应用能够发挥模拟性优势，模拟火灾发生情境，以便于检验应急方案的可行性。通过开展应急疏导，帮助人员熟练掌握疏散能力，同时对各类应急方案进行对比，选择最优方案，短时间内对人员进行疏散，组织人员尽快逃生，从而为消防安全提供保障。

（三）动态性

建筑工程的各项施工一直处于不断变化中，将BIM技术应用到日常的施工管理中，能够对现场的各项动态因素进行全面管理，通过对现场各施工环节的统筹规划，以对消防设计和给水排水施工提供指导。利用三维立体模型，也能对现场的各项空间进行优化，对施工方案进行不断调整改进，以保证工程建设质量^[1]。

二、BIM技术在建筑给排水中的应用

（一）系统建模

BIM技术作为新兴技术手段，在建筑工程中的广泛应用能够实现对各项信息数据的收集。在给排水设计方面，可利用该项技术实现施工状况的模拟，并结合实际情况，以更加精准进行给排水工程设计。在系统建模阶段，前期可收集相关图纸，并将图纸信息进行整合，通过对信息的分析研究，以对给排水工程中管道的设计进行合理布置。通过实现系统建模，对内部各项管道的位置进行科学排放，以最大程度增强工程设计质量，确保施工效率^[2]。

（二）管线排布

在建筑给排水设计中，管线的排布状况是影响后续施工的关键因素，管道以及各项设备应按照一定原则进行安排，以确保整体的美观性和科学性。在施工过程中，为确保工作质量，可强化BIM技术的应用，通过输入相关参数进行建模，随后对设计阶段的各项安排进行分析，通过模拟现场施工，对管道和设备进行合理布置，对于存在冲突的区域进行调整，以促使管道布置更加科学合理，也能进一步降低施工成本，保证工程效益。在管道排布阶段，可运用BIM技术模拟给排水工程状况，将各阶段的数据参数输入到系统中，以便于在实际施工阶段，可根据各环节的实际需求实现管道位置的调整。此外，在给排水设计中，应注重二次供水和热水系统的选择，最大程度保证实际使用中的节能效果。在水源管理方面，可通过对污水和废水的收集处理，实现节省水资源的目的。同时，也能降低污水和废水的排放量，防止对当地生态环境造成污染，为缓解水源紧缺问题作出贡献^[3]。

（三）材料选择

给排水工程设计阶段，管道材料选择是影响设计质量的关键因素。在材料选择方面，相关人员应对市场中各类材料的优缺点进行详细了解，随后针对现场施工状况选择合适的材料。为保证工作效率，可加大BIM技术的应用。通过技术对市场中各类管道材料的信息进行整合，并进行分类整理，便于人员选择合适的材料，从而保证给排水工程质量。同时，还可运用BIM技术实现对不同材质管道的连接，连接过程中对管道进行分析，以确保连接效果达到预期目标。同时，对设计方案进行模拟，以实现对方案的优化调整。通过收集的数据资料以及方案模拟状况，为各部门的施工提供参考^[4]。

（四）方案设计

在工程方案设计阶段，应充分运用该项技术的优势条件，通过对方案的优化设计，保证总体工程质量。首先，可运用技术的模拟性优势创建给排水过程中的管道模型，随后对模型进行分析，对施工方案进行调整。其次，在设计过程中可将排水工程与其他专业进行结合。例如，在管道施工阶段，可加强对建筑结构、通暖设备等方向的研究，通过多方研究以实现整体优化设计。如果管道在施工阶段需要穿过各种类型的建筑结构，可运用BIM技术对穿越过程进行分析，对施工状况进行全面了解，以更好应对实际施工中的各项问题。此外，在管道布置阶段，也可对不同管道布置方式进行模拟，充分分析不同布置方案的优缺点，以保证管道布局的合理性和规范性。此外，在管道安装前期，应利用BIM技术对施工阶段存在的问题进行分析，并提前制定解决方案，防止对突发事件处理不及时而造成更大损失。例如，在管道穿越建筑物阶段，相关设计人员要对管道的位置、高度进行全面分析，并根据具体状况合理安排管道位置。在实际活动中，由于外界影响因素较多，在管道穿越阶段极易出现偏差。针对该项问题，相关人员在设计阶段应充分考虑各项因素的影响，对实际方案进行调整，避免在实际施工阶段出现管道碰撞问题^[5]。

（五）模拟施工

给排水设计中涉及到的内容较多，相关人员不仅要对方案进行合理设计，还要对现场施工进行协调，对施工场地进行合理规划，保证各项活动科学有序开展。为保证现场施工秩序，可利用BIM技术对现场状况进行模拟，针对模拟中产生的问题改进图纸内容。也可利用该项技术预测施工进度，以便于现场人员能够及时发现潜在问题，保证施工进度按照计划进行。在实际施工阶段，如果设计出现变更需要进行重新调整，会严重影响工程进度，也会加大建造成本。而BIM技术的应用能够有效改善这一问题，通过模拟现场施工，及时发现影响工程进度和工程质量问题，以便于施工人员及时改善。这不仅能够最大程度保证工程质量，还能保障现场人员安全，节约建造成本，为企业带来更大效益^[6]。

三、BIM技術在消防设计中的应用

消防设计是建筑施工的重要环节，对于保障人员的生命安全具有重要作用。

（一）设计阶段

消防设计在实际施工阶段依旧存在较多问题，专业水平较差，各环节信息沟通不顺畅，导致在后续工作中极易出现修改或返工问题，工程质量和进度难以得到保证。对此，应加强BIM技术的应用。在设计过程中，为改善传统沟通不及时的问题，可利用技术特征实行协同设计，将相关人员以及资料纳入到系统平台中，对项目各个阶段的信息进行全面展示。相关人员可在平台中随时查找项目相关资料，以便于对施工信息全面掌握。通过建立平台，显著提升人员的沟通效率，第一时间掌握修改内容，以避免后续返工问题。例如，在消防给水设计阶段，如果消防水泵的参数发生改变，电气专业中的水泵信息也会随之改变。通过系统平台能够第一时间对改变信息进行调整，以保证信息的实时性。同时，还可对设计成果进行三维建模，以立体形式呈现设计内容，便于设计人员对设计效果直观了解，一旦发现设计问题第一时间进行改正。改善传统依靠大量图纸修改的弊端，降低问题发生概率，进一步减轻人员压力。三维立体模型的设立也方便施工人员准确了解设计意图，确保施工过程的规范性^[7]。在碰撞检查阶段，消防设计中包含大量的管道，如果使用传统的设计方式，可能会由于沟通不及时而出现管道碰撞问题。通过BIM技术开展碰撞检查工作，对管道内部空间结构进行检查。一旦发现碰撞问题，及时反馈到相关部门进行整改。通过该项工作能够减少后续施工失误，避免因设计问题而造成资金浪费，保证设计过程的专业性和可靠性。

（二）审核管理

在审核阶段，传统的消防设计通常利用人工进行审核，审核过程复杂，标准较高。在实际审核阶段，每查看一项内容，都需要反复查看大量图纸，人员压力大，工作效率较低。同时，在消防设计阶段，各项信息主要以静态形式呈现，传统人工审核的方式极易受到个人主观因素的影响，导致审核失误，对设计方案的实施质量造成一定影响。而将BIM技术应用到审核环节中，将设计内容以立体模型进行呈现，工作人员可从多个角度对设计内容进行检查，极大提高了审核效率，也利于检查设计过程中存在的问题，降低审核失误。例如，在分区面积审核阶段，由于前期已经将相关的信息纳入到系统中，在审核过程中可根据不同颜色对各个分区的面积、安全通道等信息进行检查，不需要反复观看设计图纸，促使审核效率得到较大提升。此外，基于BIM技术可开发相关的辅助软件，利用软件自行检查安全通道的设计规范情况，并自动生成审核报告，对设计方案进行全面审核。利用BIM技术还可对消防设施的相关参数是否合规进行检查，保证消防设计的规范性和合理性。

（三）运行管理

在建筑工程的消防设计中，由于消防设计的数量较多且种类多样，消防系统极为复杂，促使日常的消防管理存在较大难度。而将BIM技术融入到消防管理中，能够最大程度降低管理难度，保证管理质量。通过建立三维立体模型，对建筑的各项信息进行直观展现。随着工程进程的不断变化，对信息进行更新调整，确保三维模型与实际工程的各项信息保持一致，形成完整的消防信息档案，以便于后续查阅。数据库的建立为日常消防设施管理提供较大便利。由于模型中的相关参数与实际施工保持一致，相关人员可在平台中输入设备编号或名称了解各项设施的实际状况，以此提高运维管理效率。此外，将BIM技术与二维码技术进行结合，能够实现对相关设备信息的更新，全面了解各类设施状况，及时对老旧和损坏设备进行更新，合理设定设备采购计划，以提高消防安全管理工作的精细化水平。

（四）安全救援

安全救援是保证现场人员生命安全的重要环节。在消防安全预案的制定方面，应收集大量的相关信息，并利用BIM技术对信息进行整合，保证消防预案的可行性。一方面，基于建筑模型，对建筑的自身结构、周边环境进行全面了解，并以此为基础对预案进行制定。另一方面，发挥BIM技术的模拟功能，直观展现建筑内发生火灾的状况，计算火灾荷载，通过模拟结果对火灾救援方案不断进行调整改进，并优化逃生路线，保证现场人员的生命安全。一旦发生火灾，消防人员到达现场后，面临的主要问题便是需要在第一时间掌握建筑内各项设施的位置以及内部结构情况，制定合理的救援方案。通过该项技术，消防人员能够在短时间内了解建筑内部的实际情况，明确着火点以及周边状况，保证救援安排的合理性，尽快对内部人员进行救援。同时，通过火灾模拟软件也能预测火灾发展趋势，从而对现场救援人员进行指挥。消防演习是保障人员安全的重要手段，通过演习能够帮助人员冷静面对各类状况，保障人身安全。可利用BIM技术展开虚拟演习，模拟火灾场景，通过不断演练提高心理承受能力^[8]。

结语

综上所述，BIM作为新兴技术，对建筑行业发展具有一定的推动作用。在给排水设计以及消防安全设计中，加强该项技术的应用，深入挖掘技术优势条件，积极运用技术的模拟性和直观性特点，对各阶段的施工状况进行全面了解，及时发现潜在问题，以进行调整改进，保证设计方案的科学性和合理性，促使建筑质量和效率不断提升。

参考文献

[1]崔景艳，古小琳.BIM技术在建筑给水排水工程设计中的应用价值分析[J].中国建筑金属结构，2023，22（S2）：5-7.

[2]褚婉男，张值源，刘济源，等.BIM技术在建筑给水排水工程设计中的应用价值分析[J].科技风，2023（11）：68-70.

[3]李明聪.BIM技术在建筑给水排水工程中的应用[J].绿色建造与智能建筑，2023（02）：65-69.

[4]杨涛.探究BIM技术在建筑给排水设计中的应用[J].绿色环保建材，2020（04）：93-94.

[5]丁丽丽.浅谈BIM技术在给水排水工程设计中的应用研究[J].四川水泥， 2015（12）：1.

[6]吴迪，祁建华.浅谈BIM技术在建筑设备工程中的应用[J].中州建设， 2017（19）：56-57.

[7]杨耀辉.浅谈BIM技术在建筑给排水设计中的应用[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术，2022（01）：3.

[8]李大猛，于海洋，吴立之.浅谈BIM技术及在建筑及给排水方面的应用[J].科学与财富，2018（11）：158.

作者简介：周立彬（1989- ），男，汉族，内蒙古赤峰人，本科，工程师，研究方向：给排水。