李争辉
武汉正华建筑设计有限公司 湖北省武汉市 430000
摘要：对于传统的建筑给排水设计模式而言,设计阶段并没有建立统一的数据信息系统,因此一旦发生数据变更,则可能造成难以控制的资源浪费。同时传统的设计模式存在效率低下、效果不理想的弊端。在建筑给排水设计中应用BIM技术,可以很好地解决上述难题,显著提升设计的可靠性。因此,对建筑给排水设计中BIM技术应用的现状及实例进行分析研究,成为重要的现实课题。
关键词：BIM；建筑工程；给排水设计；应用
1BIM技术概念
简而言之BIM是建筑信息化模型，是一种创新的建筑设计、施工、运营管理方法，它将建设项目不同阶段的工程资源、信息与过程集成到一个模型，是一个完整的信息模型并且有利于各方参与到项目中，从根本上改变从业人员依赖符号文字、图纸的方式进行工程建设和运营管理的工作模式。BIM技术通过多维（三维空间、四维时间、五维成本、n维更多应用）来模拟建筑物的实际信息，为工程设计与施工提供相互协调、内在一致的信息模型，从而实现设计和施工协作的一体化，有利于专业人员共同合作，降低项目生产成本与施工风险，提高工作效率，减少施工项目整个生命周期的失误，确保工程准时高质量地完成。建筑给排水工程设计中，在效益和时间方面，BIM采用抛物线形式，然而传统的模型仅限于线性形式。BIM针对模型而言，收益很低，但经过不断扩张，规模化成果逐渐凸显，随着项目周期增加、过程的复杂性更加突出，所表现出的优势会更明显。虽然BIM的应用还有待提高，但随着建筑业信息化进程的加快，BIM自身的优势将不断完善和成熟。
2BIM在建筑给排水工程设计中的问题
2.1参数过多，难以修改
BIM数据相当于建筑给排水工程项目建设过程中的数据和相关信息的数据存储器。BIM有相当数量的数据和相关信息，不仅查询方便，而且这些信息可以帮助我们快速完成特定任务。然而，由于BIM数据涉及的范围广泛，因此在项目实际操作过程中所产生的数据和信息量可能是非常大的，这些数据可能会对项目进行多级划分，最终结果可能导致过度精细化，信息系统出现难以维护的信息泄漏现象。
2.2应用BIM技术的相关机制不完善
BIM技术是建筑工程设计领域比较先进的技术，在我国大型设计公司得到了较为广泛的应用。但是，目前国家并未出台相应的推动BIM技术在整个行业应用的标准、制度和政策。这导致在项目实施中项目的参与方对BIM技术的需求和要求不一致。例如，建筑使用方主要还是关注项目的使用质量和效果，对是否采用BIM技术进行全方位过程控制不在意。BIM技术需要参与方都具有相关专业技术人员，因此，目前只有一些比较高端的建筑项目中建筑使用方对BIM技术有比较全面的了解情况下，才会要求设计方必须利用BIM技术实现协同设计，利用BIM技术来提高设计效率和质量。
2.3协同设计复杂
BIM协同设计包括两种模式，即链接模式和工作集模式。给排水工程管道数量多，功能复杂，设计周期短，在执行链接模式的过程中，管道综合过程中存在管道的调整方面的困难。在工作集模式的执行中，权限是以复杂的方式释放和获取的。
3BIM在建筑给水排水工程设计上的应用
3.1安装模拟设计
安装和模拟检测系统设计的可视化是基于BIM系统设计中很重要的一部分。在给排水工程的前期施工图设计阶段，一般会出现很多的吊顶管道和排水线路，吊顶的区域会使设计变得更加复杂，容易导致资源浪费和安装设计不合理。
这时，BIM的可视化系统就可以充分发挥作用了，BIM系统可以在三维设计角度下，编制和设计出较为科学、合理的系统施工进度表，从而对其施工流程进行合理有效的设计和规划。
3.2参数化设计
在进行建筑给排水设计时,可以以BIM设计平台作为支撑,并使用EXCEL的公式编辑和计算功能从而对各项水力数据进行准确计算,让设计工作更为精准。同时由于在真实设计过程中,各项设计参数信息需要多次改动,而如果在传统设计模式下,改动设计方案中的参数是非常麻烦的过程。但在使用BIM设计平台进行建筑给排水设计时,参数的调整变得前所未有地快捷。
3.3提升管线设计的可视化、直观化水平
给排水工程建设项目比较隐蔽，设计要求比较严格，对设计结果需要进行不断的审核检查。设计中，要利用BIM技术针对工程的平面图、系统图绘制比较详细的样图。针对工程的关键部位，要建立专业的设计图集，借鉴其他建筑项目给排水设计的先进经验，结合实际项目建设需要进行设计。给排水设计是基于土建工程来进行的，因此要全面准确掌握土建工程图纸，确保能按照土建工程的实际尺寸来进行给排水设计。而且要不断丰富BIM模型中包含的数据信息，如给排水管线的材料报表清单等，这样方便设计人员在设计阶段对工程成本进行有效估计和报价，也便于设计人员探索引入新型绿色给排水材料和设备，从而提高建筑项目的节能效果，提高建筑的水资源综合利用效果。
3.4仿真设计的应用
建筑工程给排水工程仿真设计的优点是能对施工起到技术指导作用。在给排水工程施工中，由于施工空间狭窄，管道复杂且数量多，从而对管道的安装会产生一些影响。管道施工前，利用BIM技术建立三维模型，在保证施工质量的前提下合理规划施工和科学安排施工时间，保证管道施工安全稳定运行，加快施工进度，减少建设资金投入。在给排水工程设计中，要明确施工预算目标与所需的基本材料，相应的编制材料清单，制定合理的安装方案。并且在工程设计中，应充分考虑和合理规避各种风险，尤其是管道穿叉处应合理布置，防止因为工期进度问题仓促解决问题。应用BIM技术进行仿真设计，可以模拟施工过程，及时调整不合适的部分，检验施工过程的科学合理性，避免施工中无效因素的影响。
3.5管线综合设计
BIM可以直接反映三维管道系统集成后的管道净空高度。在BIM模型建立管道系统模型的每一个过程中，管道系统模型所呈现的三维管道系统模型展示的是建筑给排水管道的最真实运行状态。建筑给排水工程设计师在绘图中不仅能够实时观察到三维模型图中管道发生的各种碰撞冲突现象，而且还能够在三维绘图模型制作完毕后，采用碰撞检测的方法和功能，或者是利用其他检测软件对管道进行软碰撞、硬碰撞的综合检测。其中，硬碰撞指的是碰撞冲突发生在某种物理的意义上，软碰撞指的是设计师使用检测器对空间、安装以及检修的软件进行校核。通过三维模型可以实时检测BIM三维给排水管道的碰撞冲突，并及时向其他建筑给排水管线设计师进行反馈，保证设计修改和综合设计调整的准确性、及时性，进一步完善建筑给排水管线的综合设计。
结论
设计单位要加大BIM技术的应用力度，利用BIM技术优化管线综合设计布置、增强管线设计可视化和直观化水平、准确掌握工程建设工作量、通过模拟安装减少安装设计程序等，从而不断提高给排水工程的建设效率和质量。
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