公維健 張維杰

摘 ?要：隨著科學(xué)技術(shù)特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)跨越式發(fā)展，工程建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)隨之更迭。利用二維CAD軟件等應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)之上，集成互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)和三維模型，BIM應(yīng)用技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)重要一環(huán)，BIM技術(shù)也廣泛運(yùn)用于復(fù)雜的給排水工程建造中，并貫穿于給排水工程建設(shè)全過程。本文主要針對BIM技術(shù)在給排水工程不同建設(shè)環(huán)節(jié)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);給排水工程;建筑信息模型;數(shù)據(jù)庫

引言：

建筑行業(yè)整體標(biāo)準(zhǔn)在不斷前進(jìn)發(fā)展，管道建設(shè)要考究工程建設(shè)項(xiàng)目整體狀況，因此給排水工程建設(shè)的難度越來越高。BIM作為目前最先進(jìn)的建設(shè)應(yīng)用技術(shù)，能夠使全部建筑信息整合化與模型化，對給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工甚至后續(xù)維持護(hù)理提供了極大的應(yīng)用價(jià)值。BIM技術(shù)的有效運(yùn)用提高了工程設(shè)計(jì)的可預(yù)見性和安全性，在施工中提升了建設(shè)效率，進(jìn)而節(jié)約工程建設(shè)成本。

一、BIM技術(shù)的基本概論

BIM的全稱為“Building Information Modeling”，中文可譯為“建筑信息模型”^[1]。它側(cè)重于整合建筑工程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，并將整合全面的建筑數(shù)據(jù)信息模型化。BIM軟件詳細(xì)工作流程為：①根據(jù)二維CAD圖紙建模;②不同專業(yè)模型間一致性檢測;③二維圖紙和各專業(yè)模型均檢驗(yàn)正確，BIM成功建模。利用信息模型將匯總好的專業(yè)數(shù)據(jù)和工作流程在固定工作平臺共享，不同部門根據(jù)專業(yè)需求收集調(diào)取和調(diào)整更新專業(yè)數(shù)據(jù)信息。BIM模型中蘊(yùn)含著全部建設(shè)信息，鏈接著不同項(xiàng)目的參考數(shù)據(jù)，共同組成了更為重要的關(guān)系模型，不同部門間可以互相交流分享BIM數(shù)據(jù)信息。BIM技術(shù)在所有類型工程建設(shè)中都具備以下三點(diǎn)特性：①三維可視性。BIM技術(shù)可以通過三維建模實(shí)現(xiàn)從工程設(shè)計(jì)和實(shí)際施工全過程的可視化;②可模擬性。難以控制的變量因素可以通過BIM技術(shù)操控，并通過三維模型模擬工程建設(shè)全過程，指導(dǎo)檢測并精準(zhǔn)分析出建設(shè)中遇到的技術(shù)問題，不斷調(diào)整建設(shè)工程相關(guān)專業(yè)參考數(shù)據(jù);③可協(xié)調(diào)性。BIM模型通過共享平臺溝通不同專業(yè)數(shù)據(jù)信息，協(xié)調(diào)各專業(yè)間快速有效達(dá)成統(tǒng)一意見，高效完成各模塊工作。

二、BIM技術(shù)在建筑給排水工程中的應(yīng)用分析

（一）設(shè)計(jì)階段BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

以往圖紙?jiān)O(shè)計(jì)結(jié)束后還需要在現(xiàn)場實(shí)地對比，目的是避免圖紙上的工程設(shè)計(jì)無法與施工現(xiàn)場建筑條件一一對應(yīng)。設(shè)計(jì)圖紙通常需要經(jīng)歷數(shù)次的修改調(diào)整才能符合工程要求，這會造成工期拖延和工程成本增高。而BIM設(shè)計(jì)系統(tǒng)譬如在REVIT設(shè)計(jì)繪圖時(shí)，不同專業(yè)所負(fù)責(zé)的具體工作內(nèi)容應(yīng)當(dāng)進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)，再集合全部專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙，及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)并標(biāo)注錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，有效避免了傳統(tǒng)圖紙繪圖的弊端。鑒于給排水管道易受環(huán)境和位置等多重因素影響，給排水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)會存在一定困難，特別是管道的多層級性不能通過二維設(shè)計(jì)圖紙表現(xiàn)出來，有效地解決管道線路和上下安置問題的方法，就是通過運(yùn)用BIM可視化技術(shù)。3D立體可視圖能夠直觀揭示出給排水管道的實(shí)際狀況。另外，傳統(tǒng)工程建設(shè)因缺乏溝通數(shù)據(jù)信息機(jī)制，很難協(xié)調(diào)好各個(gè)專業(yè)間的沖突矛盾。而目前建設(shè)工程復(fù)雜性決定了對于協(xié)調(diào)工作要求標(biāo)準(zhǔn)越來越高，在BIM模型中不同專業(yè)建模信息都統(tǒng)含在內(nèi)。各部門及時(shí)有效地傳達(dá)分享不同專業(yè)信息，然后通過BIM系統(tǒng)溝通不同專業(yè)數(shù)據(jù)信息，使各部門間快速有效達(dá)成趨同意見，高效協(xié)調(diào)以完成設(shè)計(jì)工作環(huán)節(jié)。給排水工程設(shè)計(jì)人員能通曉所有設(shè)計(jì)需求，在準(zhǔn)確完成工程設(shè)計(jì)后再將數(shù)據(jù)方案上傳到BIM模型中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時(shí)更新。管道設(shè)計(jì)人員繪圖之后，可利用BIM模型進(jìn)行功能檢測，即判斷不同管道間物理碰撞或軟碰撞存在與否，設(shè)計(jì)人員在檢測完畢后及時(shí)收到碰撞檢測結(jié)果，幫助設(shè)計(jì)圖紙準(zhǔn)確修改。利用BIM技術(shù)進(jìn)行給排水工程設(shè)計(jì)工作，優(yōu)化了設(shè)計(jì)程序，減少了更改次數(shù)，整體提升了工程設(shè)計(jì)的效率。

（二）施工階段BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

在傳統(tǒng)建設(shè)工程施工過程中，施工者的工作方法是根據(jù)工程圖紙去分析工程結(jié)構(gòu)和具體施工辦法，施工者構(gòu)建模型憑借的是頭腦想象。工作難度較大，實(shí)際操作又存在不穩(wěn)定性等問題。而在給排水工程正式施工前，相關(guān)施工人員都應(yīng)詳細(xì)了解地下施工環(huán)境的具體布局，運(yùn)用BIM三維模型，指導(dǎo)施工人員清楚地下管道線路情況以及建筑物分布狀況，避免或降低正式施工造成不必要損害的可能性。利用BIM技術(shù)進(jìn)行4D模擬施工，結(jié)合建筑給排水工程項(xiàng)目實(shí)際施工計(jì)劃，考慮管線施工規(guī)范和安裝順序^[2]。工程正式施工時(shí)，施工人員應(yīng)當(dāng)特別注意不同管道重合區(qū)域和道路交匯處，這兩個(gè)區(qū)塊給排水工程的施工難度加大，施工工藝較為復(fù)雜。BIM技術(shù)中的安裝模擬功能在此得以運(yùn)用，提前建立安裝模型、詳細(xì)演示施工工藝，并指導(dǎo)施工人員順利完成安裝程序。BIM技術(shù)中時(shí)間維度運(yùn)算可以科學(xué)合理規(guī)劃工程建設(shè)的進(jìn)度，維度參數(shù)與安裝模型相匹配，才能符合管道施工的實(shí)際要求，提高工程施工質(zhì)量。在驗(yàn)收及改造給排水工程階段，有別于傳統(tǒng)施工人員人工測量的方法，施工人員可運(yùn)用BIM技術(shù)中三維掃描方法，結(jié)合光電技術(shù)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，精準(zhǔn)測量空間結(jié)構(gòu)和色彩分布，準(zhǔn)確取得詳細(xì)坐標(biāo)位置，增加了測量的準(zhǔn)確性，提高工程建設(shè)改造效率。

（三）運(yùn)行維護(hù)階段BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

BIM模型能夠?qū)崟r(shí)觀測給排水管道的使用情況，市政機(jī)關(guān)對下轄區(qū)域管道運(yùn)行情況和管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行日常監(jiān)測、修護(hù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與BIM系統(tǒng)相結(jié)合，安裝運(yùn)用紅外感應(yīng)配置，預(yù)先整理匯集管道運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)并加以分析比較。當(dāng)出現(xiàn)給排水管道運(yùn)行異常時(shí)，市政部門及時(shí)定位問題區(qū)域并提前預(yù)警。管道修護(hù)工作人員快速高效檢查異常，對問題管道維護(hù)修理，降低運(yùn)行中管道出現(xiàn)故障的幾率，切實(shí)保障社會用水的穩(wěn)定性和安全性。

結(jié)束語：BIM模型體系共享著給排水工程建設(shè)需要的所有數(shù)據(jù)，是一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)信息庫，工程建設(shè)中每一專業(yè)都有自己可供數(shù)據(jù)參考之建模，提高了獲取專業(yè)數(shù)據(jù)信息的效率。BIM技術(shù)運(yùn)用于給排水工程的全部周期，是給排水工程設(shè)計(jì)、施工和后續(xù)維護(hù)領(lǐng)域的重大技術(shù)變革，在建筑工程領(lǐng)域普遍應(yīng)用，加速提升建筑工程的發(fā)展步伐。但這項(xiàng)技術(shù)尚未發(fā)展成熟，需要工程人員在之后的長期應(yīng)用中不斷予以優(yōu)化改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)社會需求與經(jīng)濟(jì)效益共贏。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁麗麗.BIM技術(shù)在綠色建筑給排水工程中的應(yīng)用研究[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（33）：137.

[2]管致宇.建筑給排水工程的BIM技術(shù)應(yīng)用[J].農(nóng)家參謀，2020（09）：119.

作者簡介：

公維?。?000年1月——），男，漢族，山東省臨沂人，?？疲ㄖこ碳夹g(shù)專業(yè)。

張維杰（2000年8月——），男，漢族，山東省濟(jì)南人，?？疲ㄖこ碳夹g(shù)專業(yè)。