盛靖宇
长沙华艺工程设计有限公司 湖南长沙 410000
摘要：BIM技术是建筑工程领域重要技术之一，目前在建筑设计、施工、管理等各方面均得到了广泛运用。本文首先对BIM技术进行了简要分析，其后详细探讨了BIM技术在建筑给排水设计中的应用，并围绕工程案例展开论述，以期可供参考。
关键词：BIM技术；建筑；给排水设计；工程案例
1 引言
建筑工程设计方案是相关造价、质量、进度控制的重要基础，BIM 技术有助于设计师对设计图纸和设计方案进行细节调整，使设计成果停留在最佳可控状态中。 BIM 技术的出现和应用，弥补了传统建筑给排水设计的不足，能够科学解决排水管线的问题，全面提高建筑给排水设计水平。
2 BIM技术概述
BIM 技术，Building Information Modeling，是建筑信息模型的简称，是一种借助工程项目相关信息数据来进行建筑工程建模、仿真、模拟的信息化技术，是建筑行业现代化发展的关键技术之一。BIM 技术具有八大特点，分别是信息完备性、关联性、一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图。
BIM 技术软件不仅可以为设计师进行常规三视图、细节图的整体出图，还能够跨项目出具体综合管线图、综合预留孔洞图、预埋套管图等，有利于进一步消除技术碰撞对建筑工程施工带来的影响，有利于提高工程施工质量和效率。本文主要围绕基于BIM的建筑给排水设计展开详细分析。
3 BIM技术在建筑给排水设计中的应用
3.1设计准备
前期准备工作的重点在于模型的初创以及对应信息的录入，同时，也要根据其他设计模型，完成对给排水管道设计模型的匹配对比，确保设计模型定位与各项数据信息的精准。设计人员需利用 BIM 软件完成模型初始文件的创建，并融入各种工作集、导图与定位，这些内容会在后续设计过程中被使用。
设计人员需利用 MEP 软件，将与建筑给排水管道相关的各种参数与信息导入到初始模型中，信息与参数应尽可能全面，如建筑信息、管材信息、卫生器具以及不同管材之间的关系等等。最后，完成建筑给排水管道三维信息模型与建筑模型的轴线定位信息及标高信息的对比，确定给排水设计模型内信息的准确性。
3.2模型与轴线创建
设计人员利用 BIM 软件完成初始模型创建后，需要将自身的设计内容与其他专业的设计工作面保持对位，定位标高信息，亦可根据前期设计要求为设计所形成的基本参数，让整个模型信息更为完善。同时，相关数据信息也要为后续的验算流程做好初步的准备工作。验算完成后，如果信息数据出现问题，需要针对问题点，将数据重新对照，找出问题根源，在确认二维设计模型没有任何问题之后，可以直接将二维模型的轴线作为 BIM 三维模型的轴线，并根据具体的设计过程增加轴线标注，以提高三维模型的精准度与详细性。
3.3管线碰撞交叉检查
建筑工程给排水管道在设计过程中，管道难免存在交叉与碰撞的现象，因此，设计人员在完成给排水管道初始三维模型设计工作后，需要在模型内部对已经完成的设计线路进行全面检查。检查过程中可利用 REVIT及第三方MEP插件，在确保前期数据信息准确完整的前提下，软件会自动显示具体的检查结果，如果发现所得出的结果存在一定的错误与问题，需要针对三维设计模型进行具体的修改与调整，优化并完善整个模型信息与结构。设计人员需要将 BIM软件所形成的建筑模型导出，然后添加到 REVIT 软件的 Navisworks 组件之中，随后需要选择所可能发生的碰撞对象，如排水管道与框架柱以及框架梁，而碰撞类型会根据具体的标准进行选择，通常为接触性碰撞。另外，操作人员需要在对话框中添加好对应的参数数据，确保数据完整准确后，点击开始运算即可完成指定区域的检查工作。如果Navisworks软件没有得到最终的检查结果，则说明 BIM 软件所形成的模型可能存在数据或模型结构的差错。当得到检查结果后，Navisworks 软件会自动根据检测结果进行更为准备的汇报过程，并最终形成检查报告。检查报告内部会将各类碰撞点的详细坐标与图像信息展示，最终方便设计师完成对管道设计模型的优化与调整。
3.4管线计量
设计人员在完成建筑给排水管道设计模型后，BIM 软件会自动完成管线计量工作，完成对实际数据的分析与计算。因此，设计人员在修复模型内所存在的碰撞问题，最终设计模型所蕴含的管线与给排水构件数量将自动完成统计，并以数据表格的形式完成汇报。
4 实例探析基于BIM的建筑给排水设计情况
4.1项目概况
本工程总规划用地面积为 60 亩，游客中心建筑面积 6947m2，建筑高度 14.15m。建筑层数为两层，其中一层东侧主要为地质博物馆部分，其余部分为游客中心功能区、休息区等，2 层多为地质博物馆功能及部分办公区。使用年限为 50 年，建筑类别为多层民用建筑。抗震设防烈度为七度，耐火等级为二级，建筑结构为钢结构。
4.2建筑给排水设计难点
本建筑设计复杂，管线分布复杂。建筑给水排水系统就包括消火栓系统、喷淋系统、给水系统、雨水系统、污水系统、废水系统等。各系统不但分布复杂，且设备数量众多，使得合理规划管路成为了给排水设计的重难点。基于传统的CAD视图下，本项目极易因无法直观的审视给排水管道的位置，频繁的造成各个系统之间的管线碰撞，对此经综合商议决定采用BIM技术开展建筑给排水设计工作，将2D 平面图纸转变成3D 模型，在可视化模型中，直观、精准地发现设计中的管线碰撞，全面提升给排水专业在内的管线综合的工作效率。
4.3基于BIM的建筑给排水设计情况
4.3.1创建模型
本项目需根据原有的CAD图纸进行 BIM 设计，在翻模过程中，发现原有的 CAD 图纸无法详细的表示出各管道的具体参数和空间位置，并且在一些系统原理图中存在管道属性、空间布局空白的情况。
4.3.2碰撞检查
建筑、结构、给排水模型创建完成后，团队通过协同设计的方法，对管道进行了初步的对比参照，从初期把明显的碰撞点排除，减少后期碰撞检查所消耗的时间；通过手动查找，得到明显的冲突点位置并进行标注，在这一阶段，大部分的碰撞都能通过调整标高和相应的埋深，平移管道与管件的位置得到解决；根据 Revit 软件进行系统的碰撞检查，通过 BIM软件找出微小的碰撞点，并进一步讨论优化方案。
4.3.3管线优化
在碰撞检查后，团队对碰撞点进行了开会讨论，发现项目中碰撞最严重的建筑空间为消防水箱间。由于此建筑空间为给水系统、排水系统、喷淋系统、消防系统的交汇处，管线极其复杂，管线优化由团队各专业人员协调处理，如：在发现给水管道与通气管发生碰撞后，经过协商，决定把给水管道降低 0.4m，其碰撞的那段管道向西偏移 0.5m。
4.4应用效果
本项目消防水箱间与消防水泵房的管线分布非常复杂，完成设计后，团队发现主要的碰撞点都在消防水箱间。根据经验总结，在建筑给排水BIM设计时，先对管线复杂位置进行初步设计，捋顺给排水核心区域的管道关系，而外部的管道要在此基础上向外绘制，有效保证了后续施工的顺利实施。
5 结语
综上所述，随着科学技术的快速发展，BIM 技术正在与现代建筑工程不断融合。建筑给排水工程设计中，通过 BIM 技术可使得设计效率与工程质量明显提升，并大幅度降低设计人员的工作压力，为给排水工程的后续施工奠定基础。
参考文献：
[1]刘丽娜,张鑫,杨嘉睿,郭鹏.BIM技术在某高层建筑给排水设计中的应用[J].低温建筑技术,2019,41(08):48-50.
[2]陈海琪.BIM技术在建筑给排水设计中的应用——以港珠澳大桥东人工岛主体建筑为例[J].中国港湾建设,2018,38(08):44-48.
[3]石玲.BIM技术在建筑给排水工程设计中的应用[J].建筑技术开发,2018,45(14):6-7.
作者简介：盛靖宇（1987-），男，湖南益阳，工程师，本科，工作方向：给排水工程。