海口经济学院雅和人居工程学院 海口 571127
摘要：通过在建筑给排水工程设计中应用BIM技术，有效弥补传统CAD方式设计的不足，提升系统设计的质量与效率。BIM技术的引用使给排水专业与建筑专业、结构专业、其他设备专业之间的协同设计应用；BIM技术的引用能够对材料表进行自动统计，对管道进行综合设计。BIM技术便于管线碰撞检查、设计参数分析和材料用量统计。虽然BIM技术的使用能够给建筑给排水的设计带来很多便利，但是由于其在最近几年才在我国实行，很多设计人员在使用这种技术时还不是很熟练，也容易出现一些问题，本项目的创新之处在于研究如何更好地使用BIM技术建立适用于我国给排水专业的工作模式。
关键词：BIM技术；三维模型；建筑给排水
1 引言
BIM是指基于最先进的三维设计和工程软件所构建的“可视化”的数字建筑模型，为建筑、结构、设备工程师、开发商乃至最终用户等各环节人员提供“模拟和分析”的科学协作平台，帮助他们利用三维模型对项目进行设计、建造及运营管理。
早在1975年，Chuck Eastman“BIM之父”提出“Building Description System”系统，这是目前已知的最早的关于建筑信息模型的说法。20世纪80年代后，芬兰学者提出了“Product Information Model”系统，这使对建筑信息模型的研究更进一步。不过以上的理论只是学术研究，没有真正的将其应用到项目实践中。直到21世纪初期，BIM相关软件的开发，才真正意义上将BIM的理论应用到实践，BIM时代逐渐到来。总体来说，BIM技术的应用还处于初级阶段，但经过几年的开发与推广，发展非常迅速。
在国外的建筑行业中BIM技术已经普遍使用，目前北美的建筑行业有一半的机构在使用建筑信息模型（BIM）或与BIM相关的工具，这一使用率在过去两年里增加了75%。在欧洲、日本及我国香港地区，BIM技术已广泛应用于各类型房地产开发，BIM技术将引领建筑信息技术走向更高层次，甚至引发一次建筑行业的技术革命。
在中国，BIM技术正逐步为建筑行业所知。国内先进的建筑设计团队和地产公司纷纷成立BIM技术小组，其中包括清华大学建筑设计研究院、建研院、福建建筑设计院、中建国际、上海现代集团等。同时，北京、上海、广州、南京、武汉等地的专业BIM咨询公司、培训机构也开始渐渐崭露头角，在整个建筑项目生命周期的各个阶段，包括策划、设计、招投标、施工、租售、运营维护和改造升级等阶段，都实现了BIM应用的突破。BIM的出现正在改变项目参与各方的协作方式，使每个人都能提高生产效率并获得收益。一些项目也率先应用上了BIM，比如2008北京奥运会奥运村空间规划及物资管理信息系统、南水北调工程以及香港地铁项目等。不过相对于中国的建设大潮，BIM的应用仅处于萌芽时期，基于BIM的多专业协同设计也是初级阶段。相对于国外的发展，我国还需要一段路要走。建筑行业是一项集体“运动”，虽然从技术上达到相当程度不难，但要贯彻到整个产业链，使BIM真正融入建筑设计理念中，尚需时日。
500字左右
1段话写本课题国内近5年研究现状，总结研究现状中存在的问题（该问题的解决刚好采用本课题研究方法解决），引出研究意义。
1段话详细介绍研究主题、研究方法、研究内容。
2 BIM技术及应用
2.1 BIM技术
完整的BIM是建筑信息建模，即建筑信息建模。BIM以三维数字技术为基础，将各种工程数据模型与施工项目的各种相关连信息进行集成。建筑信息模型是一种用于设计、建筑施工和工程管理的数字化、一体化方法。，可以提高效率，降低建筑工程全过程的风险。
建筑信息建模（BIM）不仅是一种绘图工具，也是一种新的管理工具，可以对建筑项目从准备、施工到运营的相关信息进行管理。建筑信息模型（BIM）创建了新的工作模型，可以帮助项目管理和执行新技术项目，更好地规范施工过程，并促进跨部门协作，内部协调，外部沟通，故障排除和风险管理。
2.2 BIM应用（着重写在给排水工程设计）
施工/施工图：用于制作不同建筑系统的施工图，例如，一旦薄金属管的模型完成，施工图就可以快速完成。
BIM模型分析：可视化建筑性能，如光照、通风、热吸收、开挖规划等。
设施管理（BIM+FM）：改造、空间规划、运维。
估算成本：一些建筑信息建模（BIM）软件具有预算成本功能，当模型发生变化时，可以自动截取并更新材料数量。
施工流程：有效提供材料预定、施工、交货时间的准确数据。
2.1、可视化设计
传统设计模式下，建筑给排水材料主要是通过CAD平台，一个平面，垂直切割，如三个视图绘制方法来表达和展示，给排水专业设计人员，有一个“三维平面”“阅读和减少的过程，同时也需要高集成结构梁和位置信息，所以复杂的项目，在条件紧张的情况下，在三维信息信息传递过程中容易产生碎片化和丢失，造成误差。BIM实时性能，确保完整和统一信息传输的过程中，更重要的是，不同于土木工程专业根据地板的设计模式的分类，建筑给水和建筑排水设计是一个单独的系统，每个系统组件在多个层面，局部修改会影响几个楼层平面图。传统的设计模式是将平面与地面分开，将各个系统的内部连接分开，很多图纸需要调整，做一些细微的修改。但是BIM借鉴了全球水平，确保了对系统的理解和控制，修改起来非常方便。
2.2、协同设计
传统的设计模式CAD是一个绘图工具，加载附加信息比较小。因此，除了画画，给排水设计需要从建筑专业人士带孔数据，加载数据从结构专业人士，从电气专业人员和加载数据，etc.BIM模型；根据公式，模型中所有信息总结了（如电力、水泵）的重量和大小，可以直接读跨学科。即使对给排水专业水泵的功率进行修改，也可以实时更新电气专业的负荷计算。BIM建筑模型下，给排水设计人员可以观察供水系统的设计修改。
2.3、管道综合
BIM模型将给排水设计从繁琐的绘图过程中解放出来，还可以直接反映管道一体化后的间隙高度，从而满足项目设计要求。在BIM模式中，管道系统的三维直观反映了管道的真实空间状态。设计者观察模型中的碰撞冲突在绘图过程中，而且使用的碰撞检测功能软件本身或第三方软件检测物体碰撞或软碰撞（安装、维护、使用空间检查）在图纸阶段。通过BIM三维管道设备模型，发现和检测设计冲突，并反馈给各专业设计者及时调整和修改。
2.4、参数化设计
在RevitOR模型中，所有的图纸、2d视图、3d视图和时间表是基于相同的建筑模型（BIM）数据库的信息表示。Revit或参数化修改、引擎可在任意位置（建筑模型视图、建筑图纸、列表、轮廓、平面图）自动协调修改，并可随时随地对设计进行任意修改，可实现“修改，更新”一步到位。可以在材料表中实时更新，大大提高了设计的质量和效率。
参数化不仅体现在模型高度统一的表达形式上，重要的是将BIM引入设计中。在BIM设计过程中，可以直接从模型中读取工作设备和卫生器具设备信息，设置摩擦力、水流阻力、水头损失等水力特性参数后，可以自动修改管径。
2.5、材料表统计
过去在编制材料表时，由给排水设计师根据CAD文件进行测量和统计，耗时费力，容易出错。如果修改了图纸，重新统计是一件麻烦的事情，工作量也非常大。BIM本身就是一个可以实时提供可靠材料清单的信息资料库。通过BIM获得的材料表可用于初步成本估算、方案对比选择、项目预算及决算等。
2.6、安装模拟
设计的目的是指导今后的施工。在施工过程中，一些管道的复杂吊顶部分往往相互分包，相互占用空间。这方面造成了浪费，拖延了工期。时间维度引入3 d设计，通过准确的分析四维空间安装时间表，可以实现可视化，在建设项目可以安排安装进度，全面评估验证设计。
2.6.1、安装卫浴装置
3d设计与传统设计的根本区别在于跳过点、线、面、体等传统线条，直接用家庭（门、墙、泵、脸盆）进行绘制，并在此基础上建立建筑模型
2.6.2、设计给水系统
设计给水系统选择所有卫生间固定装置，洗脸盆和卫生间，然后选择“设计水系统”。此步骤为属于同一系统的管连卫生器具。
2.6.3、给水系统增加卫生器具及管道
有两种方法可以做到这一点。方法1：对系统进行编辑，将卫浴添加到供水系统中，建立逻辑连接，自动生成布局。方法2：直接从洁具连接点上画出管道，连接到配件接口上。方法1适用于增加更多的卫生器具；方法2适用于管道匝数较多的情况，但对于有坡度的排水管道，方法2中管道与管件接口的连接较困难
3 工程实例
3.1 项目概述
建筑给排水设计水平的高低直接影响建筑整体功能的发挥，随着经济的发展、科技的进步，建筑的功能越来越多样化，这对给排水设计工作提出了更高的要求。传统的给排水设计往往采用CAD系统进行设计，需要设计人员在头脑中自行架构工程的三维模型，最终借助大量的二维平面图、系统图、大样图等来进行项目建设，而BIM技术的引进，可以有效弥补传统设计方式的缺陷，将工程结构直接放置于三维模型中，以此来直观地展示其中存在的矛盾冲突。
3.2 设计流程（着重介绍采用BIM的给排水设计，再用1段话总结和传统设计区别）
（1）拟采取的研究方法：
1）文献研究法：包括查阅相关书籍、报刊、杂志，搜索相应网站、网页等。
2）移植法：将基于BIM协同设计的有关理论与具体的建筑项目信息模型相结合，进行交叉研究，开阔研究视野，为多专业在协同过程中提供一些新的启示。
3）模拟法：选取典型实例以点带面说明问题。
（2）拟采取的技术路线：
.png)
3.3 设计过程（选1~2个系统说明：管道、管件、构件、设备的设计；同时每完成1个设计均与传统设计区别并总结）