程锴 谢文佳
南阳理工学院建筑设计院 河南 南阳 473000
摘要：随着城市化进程的不断推进以及人民生活水平的不断提高，必须提高建筑设计水平才能满足人们对建筑质量日益增长的需求。特别是涉及给排水设计项目，要提高给排水工程的整体质量就必须重视设计的合理性、安全性以及美观性等方面。因此，除了需要给排水设计工程师具备非常丰富的设计经验以外，还必须借助一些现代化的辅助建筑给排水设计软件来完成优秀给排水方案的设计。由于信息技术和数字化技术的快速发展，建筑三维信息模型( Building Information Modeling，简称为 BIM) 也随之产生，它主要可以模拟建筑设计、施工、进度、造价以及管网控制等方面，在建筑工程中的应用越来越广泛。采用 BIM 技术可以将建筑的各个环节集成在一个平台上，对于给排水设计，它可以实现数据和信息之间的共享，从而提高建筑给排水设计过程的整体质量，减少工程各环节中存在的风险，有利于建筑行业的快速健康发展。
关键词：BIM 技术；建筑给排水设计；应用分析
1 BIM 在建筑给排水工程设计中应用的相关概述
“BIM”即“Building Information Modeling”，意思是“建筑信息模型”。通过这一技术工具，建筑给排水工程设计人员可结合软件系统制作出的给排水管道三维模型，对给排水设计的整体过程进行实时调整管理，从而制订出灵活化、动态化、可视化的给排水管道系统设计方案。现阶段，BIM 系统在建筑给排水工程设计中的应用主要有以下两个特点：第一，可视化特点。简单来说，BIM 系统可视化即俗称的“所见即所得”。在传统的给排水设计工作中，相关人员只能用线条描绘出管道结构的平面图形，其实际结构在很大程度上需要人员的主观想象来制成。而应用 BIM 系统工具后，这种想象得以直观化呈现出来，人员可以通过三维立体的数字图像观察设计成果，并据此进行细节处的修改、分析、决策行为；第二，模拟化特点。在可视化特点的基础上，BIM 系统还可完成仿真性的事故模拟，即把设计模型与风险因素结合起来，为相关人员提供出无限接近现实的动态模拟趋势图像。通过这一功能特点，相关人员就可以在计算机中构建出真实的事故场景，进而做出设计修改、风险应对等合理方案。
2 BIM在建筑给排水工程设计中应用时存在的问题
2.1 数据信息的问题
总的来讲，在建筑给排水当中设计BIM系统里有着所有给排水工程的数据信息，是一个巨大的给排水工程的数据库。在实际的建筑给排水工作中存在着一定的特殊性，在BIM系统数据中存在着工程预算，施工信息，质量控制，日常工程记录信息等等这样是的整个BIM系统是巨大的，导致了整个系统存在着漏洞，其中最大的就是缺乏层次性。所以我们的工作人员就要对其数据作以及时的整理，根据数据的重要性，类别进行分层处理，从而使得我们的工作人员有了很大的工作压力。除此之外，因为数据的庞大，给工作人员的分类工作带来了很大的困难和很多的安全隐患。
2.2 功能针对性的问题
BIM是一种信息化的管理工具，被广泛的运用在了建筑工程设计当中，但是在广泛的使用之中会产生一定的问题，其中最重要的就是缺乏针对性，使得是技术在功能方面的使用过于笼统，在实际的工程设计中只能给工程设计人员提供可视化的模块的功能的实现，不能有针对性的针对某一具体的给排水设计，使得BBIM系统中显示出来的数据模型与实际的给排水设计标准之间存在着一定的差异，这样对于在软件的操作上就给操作人员带来了更大的挑战性。
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3 BIM 在建筑给排水工程设计中的应用策略
3.1 在可视化设计方面的应用
与以楼层为划分单位的普通土建工程设计不同，给排水工程的设计要求人员将区域内的给排水布置情况分化成多个相对独立的系统，并据此进行后续的工作环节。从大多数情况来讲，一个系统分区往往会涉及到多个楼层，为人员的设计修改行为造成了很大困难。此时，若使用传统的 CAD 建模软件，虽然能达到较理想的细节修改效果，但受制于其建模结构特点，需要工作人员同时打开多幅图纸，大大增加了工作的复杂程度和信息需求量。而“所见即所得”的 BIM 系统则不同，人员只需要将数据信息直接、实时地导入到原有图像当中，即可实现细节处的可视化修改。
3.2 在管道综合设计方面的应用
通过 BIM 技术系统，工程设计相关人员可以直接观察到给排水管道在综合整理后的净空高度值。具体来讲，BIM 可根据人员监测、导入的数据值进行整体化的三维建模，从而将最真实的管道系统结构形态呈现到计算机界面当中。同时，设计者还可应用 BIM 相应的配套仿真软件，对管道日后可能发生的软碰撞、硬碰撞情况进行事故模拟，进而获取到管道整体对碰撞风险的应对能力，并根据反馈信息实施进一步的综合设计、结构调整和参数修改，最终在多次的模拟实验和调整中得出质量最佳、效果最好的综合管道设计成果。
3.3 在协同设计方面的应用
简而言之，“协同设计”就是将包括给排水管线、电气管线、煤气管线等所有建筑设计环节在内的专业设计人员集结在一起，实现不同设计方向的协调统一，从而减少传统中因跨专业人员沟通不畅、信息不对称等情况而产生的错、缺、撞、漏、挤等结构设计问题，在最大程度上实现建筑整体的管线布设合理性。显而易见，单凭无法导入大量附加信息的 CAD 制图软件，是无法完成这一设计任务的。由此，在 BIM 技术的支持下，给排水工程设计相关人员可与其他专业设计人员进行沟通交流，将电负荷、结构负荷、电气线路结构、电气设备尺寸等数据信息导入到给排水工程设计模型中进行读取，从而直观、快速地找出不同管线间的冲突点位，并由此进行针对性的修改策略。同时，受惠于 BIM 系统的共享属性，所有建筑设计环节的专业人员都可围绕同一个 BIM 模型进行业务操作，使得给排水工程设计人员可以及时、准确地查看到消防、电气、煤气等专业人员的修改行为，真正意义上做到“协同”二字。
3.4 BIM 应用对材料表统计的全面改进
工程材料表的编制和工程材料数量统计都需要经过测量和数据的人工整理划分才能得出，需要花费设计工作中的大量时间，而且在编制和统计过程中，为避免出现较大的误差，还要对其进行二次复检。而BIM技术的应用可以有效避免这一状况，提高工作效率。BIM技术可直接对材料表进行提前编辑，并根据结构的变化修改材料梳理，可避免人工计算出现的错误，并且过程快捷简便，使设计人员可以很快得到材料表以及工程成本预算表，从而进行方案对比选择，大大提高了工作效率。
3.5 BIM 的参数化设计应用
传统的建筑给排水系统设计过程中，设计人员一般是通过 EXCEL 等软件进行计算，对设计人员的计算能力和计算机使用能力都有一定的要求，需要消耗较多的人力和时间。利用BIM 的参数化功能进行建筑给排水设计时，可以直接获取数据库中的构建模型，通过调整管道的特征参数，便可进行直接的改动，从而提高设计人员的工作效率。
结束语
总而言之，将 BIM 系统应用到建筑给排水工程设计当中，是建筑行业实现信息化发展的必由之路。分析可知，BIM 系统具有仿真化、动态化、参数化等技术优点，将这一软件工具应用到综合管道设计、协同设计等环节当中，有效地避免了传统纯人工设计中因信息不对称、立体结构模糊等问题造成的设计偏差，显著提高了建筑给排水工程设计的前瞻性和协调性。
参考文献
[1]白庶,张艳坤,韩凤,张德海,李微.BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析[J].建筑经济,2015,36(11):106-109.
[2]郭亚南,段其鲁,李永亮.建筑给排水工程设计中 BIM 的应用探索[J].住宅与房地产,2016(06):199.
论文作者:程锴,谢文佳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/4
标签：给排水论文; 建筑论文; 工程设计论文; 系统论文; 人员论文; 管道论文; 信息论文; 《防护工程》2018年第25期论文;