韩静玲
阿克苏四方建筑设计院有限公司 新疆阿克苏843000
摘要：随着城市化的发展和进步，人们生活水平得到了很大的提升，所以需要全面地提高建筑设计水平，才能更好的满足现代人们使用的需要。信息化技术在建筑工程领域中得到广泛应用，尤其是BIM技术的应用，对提升建筑工程施工质量及工程管理水平有十分重要的意义，基于此，本文对BIM的概念与原理以及BIM的建筑给排水设计优化措施进行了分析。
关键词：BIM；建筑给排水；应用
在传统的技术下，给排水施工常常存在协调性不足、管线碰撞与冲突等各种问题，而BIM技术正是有效解决这些施工问题的有效技术，推进了建筑给排水工程的信息化管理。BIM技术应用时，需要构建完整的数据库，在此数据库中共享各种工程信息，使得给排水施工的各个环节更为科学，进而达到工程目标。
1 BIM的概念与原理
1.1 概念
BIM是指建筑信息模型化，即用信息技术作为根基，运用建筑工程项目各个时期的数据来达成这一模型的创建，利用三维图形来达成仿真化的模拟，从而以极高的信息互享来增强项目的管理效果与品质，在减少本金输入的前提下，增强建筑行业的整体利益和竞争能力。
1.2 BIM技术特点
1.2.1可视化
BIM技术进行设计可以实现三维模型建立，直观性较强，在设计中能够真实的体现出设备、管线、位置、高度等多个方面标准，各个角度和方向都能够准确的确定。这样可以使得设计、施工人员深入了解各个部分，避免在施工中出现碰撞的情况，提高工程水平。
1.2.2一体化
BIM设计能够实现综合性、协同性的设计，可以实现多个专业一致性分析，达到共享设计标准，可以防止在施工中出现各个专业冲突的情况，提高设计总体水平。该种设计方式可以有效提高设计水平，降低施工成本、缩短工期，产生更高的综合效益。
1.2.3参数化
通过参数化建模的方式，使得原本抽象的二维图形和复杂的数据可以直观地通过三维形式反映出来，能够反映出不同角度、方向的设计情况。此外，还能够结合实际工程的需要来进行参数的修改，如管径、尺寸、高度等实现自动调整和布置，模拟各个结构部分，也就是仿真设计，提高设计水平。
1.2.4优化出图
应用BIM技术可以实现复杂结构的优化设计，能够促进建筑设计更加方便快捷地进行，内容也更加的完善，能够达到设计、施工、运营等方面的优化，利用可视化展示能够体现出各个方面，能够实现设计图纸的深化设计，体现出逻辑关系，提高设计水平。
2 BIM的建筑给排水设计优化措施
2.1 参数化设计
在建筑给排水传统设计模式中，各项设计参数与工程信息的时效性较差，设计人员无法及时掌握各项参数信息的变化情况，使得所制定给排水设计方案与工程施工需求产生出入，在后续施工阶段中频繁变更设计方案。为解决这一问题，通过借助BIM技术构建可视化三维信息模型，BIM系统基于程序运行准则自动对实时产生的工程信息进行采集，将信息上传至配套数据库中分类储存，对三维信息模型进行变动调整。如此，设计人员通过观察三维信息模型变化情况，即可全面掌握高层建筑给排水设计方案，发现所出现设计问题，对相应设计参数进行变更调整。
2.2 协同设计
高层建筑给排水施工涉及到土建与机电安装等多个专业，由于不同专业之间的信息沟通力度薄弱，时常出现设计碰撞与施工冲突问题。例如，在地下室、设备层、设备房、公共走廊等管线密集区域，需要通过BIM进行管综设计，优化管线设置位置、标高、管径尺寸，避免影响建筑净高，或是出现建筑构件与水电管线出现重叠现象。BIM技术可以对不同专业的实时设计方案与施工信息进行采集与整合处理，在三维信息模型上直观展现。
设计人员通过观察三维信息模型变化情况，及时了解所出现的专业冲突问题，对给排水设计方案进行变更调整。例如，在给排水管道与建筑梁构件位置重叠时，将在三维信息模型上使用特定颜色标记管线与构件的碰撞部位，向设计人员提供协调数据。
2.3 模拟施工试验
在传统施工模式中，设计人员、管理人员往往对所制定建筑给排水设计方案的实施效果缺乏直观了解，没有为施工方案的可行性提供有力保障。在后续施工阶段，常出现各类施工问题，给排水施工效果与预期不符。为解决这项问题，在部分高层建筑工程中，选择开展试验段施工活动，虽然可以发现质量隐患与施工问题，但会增加工程造价成本、延长施工工期。因此，需要应用BIM技术开展高层建筑给排水模拟施工试验，工作人员向BIM软件中导入设计方案，模拟建筑给排水施工过程，帮助设计人员发现方案中存在的问题，直观化展现给排水施工效果。与试验段施工方式相比，模拟施工试验既可以准确模拟无法在真实世界中进行操作的事物，同时，还可以在短时间内完成模拟试验，将模拟成本控制在较低程度。
2.4 三维建模
2.4.1生活给水系统模型
向BIM软件中导入给水管道管径与供水管网水流量值等参数，以及高层建筑结构图纸与给水方案。如此，构建的生活给水系统模型会显示高层建筑结构中给水管道的敷设位置与铺设过程，显示各处管道设计参数与连接情况等信息。
2.4.2生活排水系统模型
工作人员根据排水设计方案与相关信息，采取CAD技术绘制排水管道结构平面图。随后，将管道平面图导入BIM软件构建生活排水系统三维信息模型，模型中显示排水管道铺设情况与状态信息。如若出现管道碰撞等问题时，将以特定颜色对缺陷部位管道进行标记提示。
2.4.3室内消防给水系统模型
工作人员采取CAD技术绘制二维平面图纸，将图纸导入BIM绘图软件中，下达相应操作指令，软件自动构建三维信息模型，在模型中单独显示消防系统与喷淋系统，检查是否存在消防管道与其他种类管道碰撞问题，对碰撞管道参数进行调整。
2.5 管线碰撞交叉检查
BIM技术下，当三维模型建立以后，可以有效实现管线的碰撞与交叉检查，在具体的检查过程中，需通过REVIT?MEP程序来实现，在该程序中由于包含了自动碰撞检查的功能，当在相应的模块中输入有关检查信息以后，程序就会立即启动碰撞检查，进而实现碰撞检查，判断给排水设计是否存在偏差，及时对管线的位置加以相应的调整，避免后续施工时存在的工程变更。管线碰撞交叉检查以后，相关人员可以严格根据最终优化后的管道布设方案来组织施工，保障给排水施工建设的质量。
2.6 给排水施工进度与质量控制
BIM可以根据建筑给排水施工方案开展4D模拟与5D模拟试验，管理人员在模拟环境中观察高层建筑给排水施工情况，对未来一定时间内的给排水施工进度与质量进行预测，根据模拟结果综合采取各项质量控制与进度控制措施，变更调整施工方案。从施工进度管理层面来看，对BIM技术的应用，可以通过绘制网络图等方式，直观呈现实时施工情况，以三维动画方式演示建筑给排水施工过程，将计划进度与建筑给排水实际施工进度进行对比，帮助管理人员掌握施工计划的进度偏差与产生原因，为动态化与过程化施工进度管理工作的开展提供信息支持。
3 结束语
建筑给排水设计人员要充分地应用BIM技术，可以有效地提升给排水设计水平，不仅保证设计工作高效进行，还能提升设计质量水平，降低施工成本，产生较高的经济效益。但是，在实际应用，BIM技术的应用依然存在很多问题，要不断探索，寻求出解决办法，提高给排水设计水平，更好地促进我国建筑领域的长远发展。
参考文献：
[1]王彪.BIM在建筑给排水工程设计中的应用[J].中国设备工程,2021(02):247-248.
[2]王彩艳.谈高层建筑中给排水设计及消防给水设计[J].中国设备工程,2021(02):256-258.
[3]张赞.基于BIM的建筑给排水设计与优化研究[J].智能建筑与智慧城市,2021(01):110-111+114.
[4]林兴铨.超高层建筑给排水及消防设计分析——以国家地球空间信息福州产业化基地为例[J].江西建材,2020(12):72-73.