發布時間：2022-02-09所屬分類：建筑師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 【摘 要】BIM 是一種新型的三維模型設計系統，可有效提升、優化設計效果，減少機電管線間的碰撞，在提高建筑給排水設計工作效率時又可優化設計方案，提高施工圖準確性和施工的可行性。 本文簡要闡述建筑給排水工程設計中 BIM 的應用，以期給相關行業人員一些參考。 【
【摘 要】BIM 是一種新型的三維模型設計系統，可有效提升、優化設計效果，減少機電管線間的碰撞，在提高建筑給排水設計工作效率時又可優化設計方案，提高施工圖準確性和施工的可行性。 本文簡要闡述建筑給排水工程設計中 BIM 的應用，以期給相關行業人員一些參考。
【關鍵詞】建筑給排水;BIM;工程設計;應用
1 BIM 概述
1.1 BIM 技術概念
簡而言之 BIM 是建筑信息化模型，是一種創新的建筑設計、施工、運營管理方法，它將建設項目不同階段的工程資源、信息與過程集成到一個模型，是一個完整的信息模型并且有利于各方參與到項目中，從根本上改變從業人員依賴符號文字、圖紙的方式進行工程建設和運營管理的工作模式。BIM 技術通過多維(三維空間、四維時間、五維成本、n 維更多應用)來模擬建筑物的實際信息，為工程設計與施工提供相互協調、內在一致的信息模型，從而實現設計和施工協作的一體化，有利于專業人員共同合作，降低項目生產成本與施工風險，提高工作效率，減少施工項目整個生命周期的失誤，確保工程準時高質量地完成，圖 1 為 BIM 各部門的協調關系。
建筑給排水工程設計中，在效益和時間方面，BIM 采用拋物線形式，然而傳統的模型僅限于線性形式。BIM 針對模型而言，收益很低，但經過不斷擴張，規模化成果逐漸凸顯，隨著項目周期增加、過程的復雜性更加突出，所表現出的優勢會更明顯。雖然 BIM 的應用還有待提高，但隨著建筑業信息化進程的加快，BIM 自身的優勢將不斷完善和成熟。
1.2 BIM 技術優勢
與 Auto Cad 相比，BIM 技術有以下優勢(表 1)：
2 在建筑給排水工程設計方面 BIM 所存在的問題
(1)協同設計復雜。BIM 協同設計包括兩種模式，即鏈接模式和工作集模式。給排水工程管道數量多，功能復雜，設計周期短，在執行鏈接模式的過程中，管道綜合過程中存在管道的調整方面的困難。在工作集模式的執行中，權限是以復雜的方式釋放和獲取的。
(2)參數眾多，修改難度復雜。BIM 中包含的參數有眾多，具體包括：設計管理、概預算、施工、物業等。但其導致需要進行過多的分級分類，加大了修改的難度，并且產生許多冗余信息。
(3)數據流通問題。BIM 與各種分析方法的接口不完善，沒有統一的設計標準，不能滿足施工要求等。
(4)BIM 技術國外最先使用，我國建筑設計標準與國外存在差異，缺少符合中國建筑設計標準的構件，有關管件類型、常用管道與機械設備的信息不完善。
(5)在進行管道計算和系統計算之前，必須在管道和器具之間以及管道和設備之間建立相應的邏輯和物理連接。如果一個管道連接不正確，會導致整個系統無法進行計算。
BIM 技術是信息技術革命的產物，雖然存在許多缺陷， BIM 仍然代表著當今設計工作的方向。隨著 BIM 技術的成熟，建筑給排水工程設計的工作效率將大大提高。
3 BIM 在建筑給排水應用范圍
3.1 仿真設計的應用
建筑工程給排水工程仿真設計的優點是能對施工起到技術指導作用。在給排水工程施工中，由于施工空間狹窄，管道復雜且數量多，從而對管道的安裝會產生一些影響。管道施工前，利用 BIM 技術建立三維模型，在保證施工質量的前提下合理規劃施工和科學安排施工時間，保證管道施工安全穩定運行，加快施工進度，減少建設資金投入。在給排水工程設計中，要明確施工預算目標與所需的基本材料，相應的編制材料清單，制定合理的安裝方案。并且在工程設計中，應充分考慮和合理規避各種風險，尤其是管道穿叉處應合理布置，防止因為工期進度問題倉促解決問題。應用 BIM 技術進行仿真設計，可以模擬施工過程，及時調整不合適的部分，檢驗施工過程的科學合理性，避免施工中無效因素的影響。
3.2 排水管道方面的設計的應用
管道的安放位置在整個房屋的建設過程中對整個建筑的整體形象影響很大，因此管道需要安放在合理的位置，從而更好地保證建筑的功能。在管道設計過程中，相關人員可以通過 BIM 技術更好地了解管道在整個建筑中的位置，更直觀地認識管道的實際高度和管道的真實空間狀態。在管道布置過程中，碰撞問題得到了很大程度的解決。相關人員可以通過 BIM 技術識別管道可能發生的碰撞風險，并進行相應的調整。同時，相應的檢測可以檢測出 BIM 模式下設計中的沖突，并通過信息技術反映給相關人員。充分認識到這一點后，相關人員可以根據實際情況修改設計，對提高整個建筑給排水系統的管道設計效率有重大影響。此外，BIM 技術還能幫助有關人員對排水管道設計中的其他問題進行了解，有利于有關人員及時糾正問題，提高整體工作效率。
3.3 可視化設計的應用
在基于 CAD 技術的建筑給排水設計過程中，設計前需要對平面圖和三維圖進行校核。然而，因為信息零碎、數據采集的細節不全面等許多因素的影響，導致建筑信息的真實性無法得到保證。BIM 技術的應用可以避免三維立體圖像的失真。但在建筑給排水設計中，由于工程類型和設計方法不一樣，應采用 BIM 技術進行科學地給排水設計，準確把握了解建筑的主體狀況，確保系統整體結構之間的銜接，優化給排水系統的施工。然后相關技術人員進行科學的設計和規范化的圖形繪制，從而使設計更為方便，這對提高建筑給排水設計的工程質量具有重大意義。
3.3.1 設備可操作性可視化
建筑給排水中應用 BIM 技術可以提前檢查建筑設備空間的合理性。以某生活給水機房的 BIM 模型為例，應用 BIM 技術可以檢驗機房的操作空間是否合理，優化管道支架。通過工作集的制作，設定不同的施工路線，制作各種設備的安裝動畫，并不斷調整，尋找最優的設備安裝工藝與位置。與傳統的施工方法相比，該方法更直觀、清晰。
3.3.2 機電管道碰撞檢測可視化
機電管道碰撞檢測可視化是將各種專業模型組裝成一個完整的 BIM 模型，使機電管道與建筑物之間的碰撞點以三維可視化的方式表現出來。在 BIM 模型中，可以在真實的三維空間中提前找到碰撞點，由專業人員找到模型中不合理的部分及調整碰撞點后，導出 CAD 圖紙。
3.4 參數化設計的應用
BIM 系統需要分析和解決的一些數據模型，根據建筑本身的特點，其中包含相應的數據表、二維視圖與三維視圖等形式，然后對相應的數據模型進行分析與整理。如果實際情況發生了一些改變，相應的數據也會發生一定程度的變化，這將對建筑的平面設計產生一定的影響。此時，相關人員需要對相應參數進行適當調整。當相關人員利用 BIM 系統設計相應給排水工程參數時，這會大大提高相應的工作效率。具體表現為：利用 BIM 系統進行參數化設計時，可以將這部分信息快速導入計算機進行詳細分析，從而提高效率。此外，參數化設計可以以模型的形式呈現，使數據分析更加直觀。除此之外，在這個過程中通常使用 Excel，操作技術不是很大，數據可以得到及時更新。因此，在將 BIM 技術應用于參數化設計時，大多數人使用 Excel 作為工具，這樣不僅可以幫助相關人員進行建筑給排水工程的設計，并且會大大提高整體工作效率。
4 總結
建筑給排水工程項目中，BIM 技術的應用能有效提高施工效率和工程質量，具有良好的使用價值和應用前景。然而，我國在 BIM 技術的設計、應用和推廣方面還存在一些問題，阻礙了 BIM 技術在建筑領域的發展。因此，在未來建筑給排水工程中，相關人員需加強對 BIM 應用的研究，充分重視 BIM 技術對建筑業發展的重要性，使 BIM 技術有更廣泛的應用，從而促進我國建筑給水排水工程的進一步發展。——論文作者：周鵬瑞
參考文獻
[1] 孫亞寧.BIM 數字技術在建筑給排水工程設計中的應用策略[J].信息通信，2020(6)：90-91.
[2] 譚智.BIM 在建筑給排水工程設計中的應用研究[J].低碳世界，2017 (12)：128-129.
[3] 倪愷.淺析 BIM 技術在建筑給排水設計中的應用優勢與發展方向 [J].中國金屬通報，2018(11)：200-201.
[4] 劉培峰.BIM 在建筑給排水工程設計中的應用[J].江西建材，2020 (7)：62，64.
[5] 楊聰.BIM 技術在建筑給排水管道設計中的應用[J].科技資訊，2017 (2)：85-86.
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