BIM技术在建筑给排水设计中的应用

黄俊宁

摘要：在BIM技术广泛应用于建筑行业的情况下，本文结合建筑给排水设计特点，对BIM技术在建筑给排水设计中的应用情况展开了分析，为关注这一话题的人们提供参考。

关键词：BIM技术；建筑；给排水设计

引言

伴随着建筑行业的快速发展，人们对建筑给排水设计要求也越来越高。面对该种形势，采用传统给排水设计方法需要完成复杂步骤，无法达到设计效率和质量要求。应用BIM技术，可以在建筑给排水设计中引入先进科学技术，利用软件的各种功能为设计工作开展提供技术支撑，从而在提高给排水设计效率的同时，保证工程质量，因此能够满足行业发展需求。

一、BIM技术概述

所谓的BIM，其实就是建筑信息化模型，同时被称之为建筑信息化管理，能够利用建筑工程项目相关数据信息完成建筑仿真模型的建立，为项目相关工作的开展提供共享信息模型，实现建筑设计和施工模拟，为项目精细化和可视化建造提供便利。作为新型管理方法，BIM技术能够结合建筑各专业需求进行信息调取，并对模型进行更新调整，产生新的工作数据，为部门间合作提供平台，从而使项目得以高效开展。实际采用该技术，需要先将建筑二维CAD图纸输入到软件中，完成强弱电、给排水、建筑、结构等各专业建模，由各专业进行模型一致性检查，确定图纸和建模是否存在错误[1]。通过修改确认后，最终能够生成BIM模型。

二、BIM技术在建筑给排水设计中的应用方法

传统建筑给排水设计容易出现管网设计不合格、重力高差不足等问题，导致建筑无法正常进行给排水。而BIM技术的应用能够提供安装模拟、管线综合排布、可视化设计等各种功能，确保工程安装和检修顺利进行，为工程质量提供保障。

（一）可视化设计

采用传统二维设计方法进行各楼层排水系统设计，需要利用立面图、剖面图和平面图进行给排水安装位置和管网结构的展示，一旦土建等其他专业需要进行建筑部分结构修改，将导致整个楼层的给排水设计受到影响。针对给排水复杂的区域，采用CAD平台进行数据传递则会出现三维失真的问题，导致给排水设计质量降低。应用BIM，能够将设计成果直观表现出来，并且通过软件进行数据传递控制，保证给排水设计数据的真实有效性。对各专业数据进行集合，完成建筑模型的建立，能够利用可视化模型直接对局部位置进行修改，因此能够使设计效率得到提高。

（二）协同化设计

采用CAD等绘图软件进行建筑给排水设计，不能实现系统性数据的加载。但实际上，建筑给排水设计涉及较多内容，包含电气电荷计算、结构荷载计算等，通过传统技术平台均难以实现[2]。应用BIM技术，能够在系统中结合各专业数据进行协同设计，如在修改水泵尺寸后，其他专业能够直接在平台上进行检查。在各专业都能按照模型进行数据计算的情况下，建筑给排水设计能够轻松实现数据加载，继而使设计工作量得到有效减少。

（三）参数化设计

建筑给排水设计需要完成相关设备、卫生器具的数据计算，过去需要采用Excel等软件进行公式编写，一旦有参数改变需要重新运算。应用BIM实现参数化设计，能够在模型中直接进行公式调用，在参数修改后相关数据也将随之变化。因此在实际进行给排水设计时，人员只需要完成管道摩擦阻力等参数的设置就能得到需要的设备数据，从而为人员设计提供强有力的数据参数支撑。此外，利用软件直接进行材料清单数据的调取，也可以避免人员陷入到繁琐图纸测量与统计工作中。

（四）综合排布

给排水设计需要完成管线综合排布，过去需通过繁琐拍图确定管线是否会发生碰撞问题。因为从二维层面进行管线综合设计，容易受主观因素影响，导致复杂管线工程出现排布错误。应用BIM技术，能够从三维层面进行给排水模型生成，使管线净空高度得到直观反应，帮助人员了解模型下各管道的真实位置。完成绘图后，直接利用软件碰撞检查功能即可以确定排布的管线能否在物理空间或检修、安装过程中发生碰撞，从而有效避免硬碰撞和软碰撞的发生[3]。根据检查结果，人员可以及时进行图纸准确修改，因此能够使工程整体设计水平得到保证。

（五）安装模拟

给排水设计还应考虑设备、管线安装问题，从而为工程施工提供有效指导。实际在给排水施工过程中，由于各工种存在差异，容易出现空间过挤的问题，导致给排水施工进度较慢，造成不必要的资源浪费。应用BIM技术进行安装模拟，能够对给排水安装过程进行直观查看，确定安装内容是否合理，从而完成科学安装进度表设计，使各工种之间形成有效配合，保证现场施工有序进行。采取该种措施，也能减少工程设计变更的发生，因此能够为工程带来更多效益。

三、BIM技术在建筑给排水设计中的应用实践

（一）工程概况

某卫生站在卫生间给排水设计中，需进行两层给排水管道设计，一层高3.9m，二层高3.6m，墙体厚240mm。系统使用PPR管道作为给水管道，距墙体中心距达200mm，排水采用PVC管道，采用热熔连接方式，卫生器具采用明装方案。

（二）系统参数设计

工程应用BIM技术为给排水设计提供数据源，完成相应信息化模型的建立。在水力分析阶段，工程利用含有“管径”、“流量”等参数的模型实现了初步方案设计，然后与卫生器具进行关联分析，实现施工模拟。利用软件参数化设计功能，能够对系统包含的管道、管件等参数信息进行确认，完成管道排布方案的设计和相关功能修改调整，最终得到给排水设计图。

（三）装置安装设计

结合工程施工需求，应用BIM技术进行卫浴装置安装放置模拟后发现，装置需要以楼板、墙体等为附着元素。根据软件设计功能特点，可以“族”為要素，实现卫浴装饰族建造，然后载入其他项目或厂家族，确定如何进行卫浴装置摆放。通过实现小便器、洗手池、蹲便池等卫浴装置合理摆放，可以加强室内外空间规划，实现设计方案优化。

（四）管线连接设计

在管线连接设计上，不仅需要实现卫生器具与管道的物理连接，同时也需进行逻辑连接。应用BIM进行相对应异径管件族载入后，可以实现器具与管件物理连接。在管道系统中，需要实现卫生器具逻辑连接，确保水龙头和给水管道在给水系统中得到连接，排水管和地漏在污水排放系统中得到连接。在物理连接过程中，可以对连接部分进行统一移动，在相对位置不变的情况下进行设计调整。在逻辑连接过程中，需要对相同逻辑的系统进行选择，然后实现算量统计，确定排污系统中地漏类型、数量等参数，明确给水系统中阀门数量、类型等参数，实现逻辑关系的建立。

（五）碰撞检查分析

在工程各专业设计结束后，利用BIM协同作业特点进行给排水设计，对管道系统进行碰撞检查时发现，管道与结构、管道净空高度、各管道交叉情况等各方面均未发生矛盾。利用生成的碰撞报告表，结合给排水系统设计需求进行微调整，最终能够达到工程设计要求。

结论

研究BIM技术在建筑给排水设计中应用问题可以发现，采用该技术能够为设计工作开展提供可视化设计、参数化设计、安装模拟、管线综合排布等各种功能，为建筑给排水设计提供便利。在实践工作中加强BIM技术应用，能够使各专业实现协同设计，在缩短设计周期的同时，保证工程设计质量。

参考文献

[1]宋奎.探析BIM技术在市政给排水管线设计中的应用[J].建材与装饰，2018（43）：128-129.

[2]王纪婷，严超君.BIM在给排水设计中的应用与发展[J].居业，2018（08）：32-33.

[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.

（作者单位：华蓝设计（集团）有限公司）