在建筑给排水工程中BIM技术的应用分析

赵宇新

湖南省第三工程有限公司

1 引言

我国城市化进程速度不断加快，建筑工程规模不断扩大，功能不断增加，致使建筑结构愈发复杂，传统的生产模式，在设计、施工以及后期运维等环节花费大量的精力和财力，导致建筑工程经济效益不断下降。在建筑工程中应用BIM 技术，尤其是在给排水工程中，BIM技术可以模拟给排水管道工程，在可视化的三维图形中优化管道以及其他结构，使给排水管道满足人们日常的生活和工作需求，有助于建筑工程创造更多的经济效益。

2 BIM技术概述

2.1 BIM技术的含义

BIM 技术是建立信息化建筑模型重要的载体，在建筑模型中BIM 技术可以收集、整理产生的数据，包括工程结构、材料以及工程进度等，在模型使建筑每个位置的信息直观的表达出来，为技术人员进行工程建设提供便利的条件。BIM技术应用在建筑给排水工程中，利用BIM技术建立完善的数据库，通过数据库将建筑产生的信息进行共享和传输，有助于提高给排水工程的施工质量和效率。

2.2 BIM技术的特点

BIM 技术具有综合性、协调性、可模拟性以及可视化等特点。在传统的工程设计过程中，主要以图纸的方式展示建筑的主体结构、细部结构等，利用BIM 技术的综合性特点，在建立给排水工程模型的过程中，不同的信息体现在模型中，并且有效掌控工程的整体信息以及细部信息，依据信息将工程造价控制在合理的范围内。BIM 技术具有的协调性特点，在给排水工程的施工环节，给排水工程施工会涉及不同的专业，BIM技术会协调不同的专业进行施工，有效提高施工的效率。利用BIM 技术的可模拟性特点，在给排水工程中模拟照明、电气等施工流程，以便施工企业精准把控施工过程，保证每个环节按照标准化流程完成工程建设。BIM 技术具有的可视化特点，在复杂的建筑结构内，BIM技术会建立可视化模型，在模型内技术人员可以掌握每个环节，并针对出现的问题实施解决措施，避免存在的问题影响工程正常施工。

3 BIM在建筑给排水工程设计中应用时存在的问题

3.1 数据信息问题

应用BIM 技术进行建筑给排水工程设计时，会将给排水工程产生的数据建立成数据库，在数据库内分析给排水工程产生的信息，通过信息掌握给排水工程的质量和施工进度。但是在应用BIM 技术过程中，由于涉及较多的信息，包括工程预算、施工流程、质量控制等，会使数据库存在漏洞，主要体现在数据库缺乏层次性，不利于缺乏主要信息和次要信息，在调用信息时，会有许多相关的信息出现，技术人员无法准确区分可利用的信息，从而影响到工程正常的进行。

3.2 功能针对性问题

BIM 技术具有信息化技术特点，在建筑给排水工程设计过程中，充分发挥BIM技术的智能化作用，将相应的信息输入到计算机内，系统会根据信息内容形成虚拟模型。但是应注意的是，BIM 技术具有良好的可视化功能，无法按照给排水工程设计具体要求进行信息针对性的划分，只能按照统一的要求进行设计，BIM 技术存在功能针对性问题，主要是我国BIM 技术正处于初级发展阶段，未能针对给排水系统设定相应的设计功能。

4 BIM在给排水工程建设中的应用

4.1 前期准备工作

在给排水工程前期准备工作中，需要准备好初始文件、工作集、导图以及定位等内容。设计人员按照MEP 程序要求输入设计信息，程序会按照信息内容建立基本的模型，在模型内会显示出管材规格、类型等内容，随后校验信息，使三维模型中的标高、轴线等信息符合建筑设计要求。

4.2 模型和轴线的创建

使用BIM 技术完成基本模型创建后，建立给排水工作面以及其他专业工作面，在工作面内设定基础性参数，随后在模型内确定轴线的位置，将轴线作为三维模型的核心，以轴线为基础不断完善三维模型，提高三维模型的精准度，使三维模型更加贴近实际工程。

4.3 卫生器具与排水管道的安装

在给排水管道设计期间，需要模拟卫生器具与排水管的安装过程，主要模拟安装方式，在模拟的环境中标准精准的高度、角度以及距离等。以坐便器安装模拟过程为例，坐便器需要横管、立管以及直管等管道，按照设计要求在虚拟的环境中确定不同管道的位置，并且对管道进行优化，使管道合理的分布在建筑结构中。

4.4 管线碰撞交叉的检查

在三维模型中进行管线碰撞交叉检查，一般采用REVITMEP程序，在程序内利用自动碰撞等功能，将管线相关信息输入后，程序会自动进行碰撞检查，通过检查发现管线设计存在的问题，及时调整管线的位置，避免实际施工中遇到问题。在完成相应的碰撞交叉检查后，程序会向设计人员提交检查报告，在报告内会详细标注发生碰撞位置的相关信息，有助于设计人员针对存在的问题修改设计方案。

此外在管道修改过程中，通过Revit系统将不同的图纸信息进行汇总，在汇总中对比设计图纸与实际施工存在的差距，随后不断完善和优化设计内容，在最短的时间内完成管道的修改，避免影响到工程进度，有效减少产生的成本。

4.5 BIM协同给排水专业与其他专业

建筑给排水工程涉及设计、造价、施工等不断专业，不同专业会影响到给排水工程后续的运行。为协调每个专业，充分发挥每个专业的作用，提高给排水工程的应用价值，创造更多的经济效益，利用BIM技术协同给排水专业与其他专业，成立统一的项目管理部门，使每个环节都由管理部门统一调度。在设计环节，通过协调管理可以使设计工作更加高效，在不断的交流过程中发现设计存在的问题，每个部门针对出现的问题实施解决措施，使设计内容更加完善。BIM技术在协调不同专业过程中，将结构信息、管道信息以及设备信息等出现的交叉情况直观的表达出来，使设计参数更加完整，从而提高给排水工程设计效率和质量。

4.6 材料表统计设计

在编制给排水工程材料清单过程中，若采用传统的方法，需要通过设计软件逐一确定工程量，根据工程量确定造价方案。传统的方法效率较低，并且存在一定的误差，若设计图纸进行修改，已经完成的工作需要重新进行，在二次统计过程中会更加复杂。使用BIM 技术进行材料清单统计过程中，BIM 技术已经将给排水工程相关信息建立成数据库，将数据库内的信息制作成材料清单，可以显著提高造价工作效率和精度。

4.7 参数化设计

在信息技术发展过程中，BIM技术应用在建筑领域，使建筑工艺不断的变化，在建筑工艺变化过程中，BIM系统可以有效变更和改进工艺参数，根据不同的参数使设计更加合理。在传统的给排水设计过程中，在建立参数系统和数据计算时，需要使用office 软件完成上述工作，在设计过程中极易出现问题，导致设计内容无法符合建设标准。使用BIM 技术进行设计时，会使设计过程体现出参数化过程，每个环节涉及的数据，都会在系统的数据库内进行参数化处理，保证设计使用的参数更加准确，并且贴近工程实际的建设要求。此外利用互联网的多样性特点，将数据库连接到互联网上，借助互联网的辅助功能，可以将相关的数据呈现出参数化特点，如在供水管线设计过程中，根据供水管线的物理特性调整参数，BIM系统会根据参数的变化自动调整，使供水管设计满足使用需求。

4.8 建筑模型的可视化

BIM 技术应用在给排水工程中，充分利用BIM 技术具有的可视化功能，可以将给排水工程建立成可视化三维模型，在模型内可以掌握每个位置的情况。与传统的设计模型相比，BIM 技术设计出一个模型，在一个模型内完成传统模型平面、立面以及剖面图的绘制，并且独立的模型整体性高于传统模型。使用Revit软件建立三维模型过程中，设计人员根据工程的具体要求，将给排水工程建立成虚拟模型，在模型内可以完善工程信息，使工程内容更加细致，并且针对发现的问题进行修改时，可以在可视化的状态下准确调整设计内容，有助于设计更加准确。施工企业在施工过程中，结合可视化模型制定科学合理的施工组织方案，不仅使施工过程更加简单，施工更加流畅，还能提高施工效率，保证施工质量符合建设标准。

5 结语

综上所述，在建筑给排水工程中应用BIM 技术，充分利用BIM技术的特点，将传统的二维图纸转变为三维模型，通过三维模型进行可视化操作，降低给排水设计和施工难度，并且提高工程的设计和施工效率。但是应注意的是，BIM 技术在我国仍处于发展阶段，设计人员应努力提高操作技能，理解和掌握BIM技术的要点，在实际过程中提高数据的利用效率，使工程模型满足建设要求，并且在每个环节做好统筹安排，全面优化和完善BIM技术在给排水工程的应用过程。