萬(wàn)勇 常美霞

（徐輝設(shè)計(jì)股份有限公司，河南 鄭州 450000）

前言：因科學(xué)技術(shù)的提升，目前BIM 技術(shù)得到推廣和普及，無(wú)論是項(xiàng)目設(shè)計(jì)還是項(xiàng)目管理都開(kāi)始運(yùn)用BIM 技術(shù)，在本文中BIM 技術(shù)是用于對(duì)建筑給排水工程設(shè)計(jì)，其包括設(shè)計(jì)參數(shù)、管道設(shè)計(jì)、可視化設(shè)計(jì)和協(xié)同設(shè)計(jì)等內(nèi)容，這些功能可以提升建筑給排水應(yīng)用效果，同時(shí)也提高了建筑物質(zhì)量，雖然目前因使用BIM 取得了顯著的成果，但是目前仍存在對(duì)新技術(shù)的普及慢、對(duì)于硬件設(shè)施的要求高以及開(kāi)發(fā)商故步自封，使得BIM 技術(shù)功能未能在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域充分發(fā)揮出來(lái)，基于此需要采取必要的技術(shù)手段保障BIM 技術(shù)的發(fā)展及創(chuàng)新。

一、BIM 技術(shù)概述

BIM 技術(shù)作為一種新型的技術(shù)形式，可以通過(guò)錄入建筑物相關(guān)數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)建筑模型的搭建，是二維平面圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的升級(jí)，可以直觀的看到建筑物工程設(shè)計(jì)要求，這種多維化的設(shè)計(jì)方式滿(mǎn)足空間與時(shí)間的共維需求。BIM 技術(shù)的應(yīng)用不僅是改變了現(xiàn)有工程設(shè)計(jì)的方式還可以創(chuàng)建更多設(shè)計(jì)內(nèi)容，尤其是通過(guò)信息化的手段通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)信息的改變來(lái)調(diào)節(jié)模型設(shè)計(jì)和操作，達(dá)到設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的，同時(shí)對(duì)于建筑公司來(lái)說(shuō)可以通過(guò)BIM 技術(shù)的運(yùn)用降低施工風(fēng)險(xiǎn)和施工成本，通過(guò)彌補(bǔ)CAD 設(shè)計(jì)應(yīng)用不足實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物給排水設(shè)計(jì)的改善。

二、BIM 技術(shù)在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用特點(diǎn)

（一）有利于提高設(shè)計(jì)階段決策精準(zhǔn)性

建筑給排水設(shè)計(jì)尤其是概念階段是整個(gè)雛形形成的關(guān)鍵，為此需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合已經(jīng)給出的建筑所在地形水文、氣候以及周?chē)鷳B(tài)環(huán)境等要素綜合考慮分析，最終提出正確的設(shè)計(jì)決策。但正是因?yàn)樵O(shè)計(jì)階段非常謹(jǐn)慎，需要考慮多種外界和內(nèi)部要素的影響，增加了判斷的干擾性很難直接做出決策，影響到了實(shí)際設(shè)計(jì)決策的時(shí)間，若是在該過(guò)程使用到BIM 技術(shù)可以有針對(duì)性將初步的思路進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，利用3D模擬效果，從不同的角度對(duì)方案進(jìn)行對(duì)比、篩選，最終確定出可行性最高的方案即可，以此來(lái)縮短思考時(shí)間，同時(shí)又可以提高決策的科學(xué)性。

（二）有利于提高工程設(shè)計(jì)的可施工性

在給排水工程建設(shè)中，最容易出現(xiàn)施工設(shè)計(jì)圖未考慮現(xiàn)實(shí)施工可行性的問(wèn)題，這樣會(huì)增加后續(xù)施工的難度，導(dǎo)致施工中斷或者是受阻，影響到施工進(jìn)度，同樣也對(duì)工程質(zhì)量和造價(jià)造成嚴(yán)重影響，為此設(shè)計(jì)人員需要明確給排水工程設(shè)計(jì)中需要充分考慮后續(xù)施工的可行性，不能僅限于設(shè)計(jì)本身而忽略了操作的執(zhí)行程度。目前影響到這種可行性問(wèn)題的根源包括因?yàn)樨?fù)責(zé)單位的不同，設(shè)計(jì)單位和施工單位間有效溝通非常匱乏，使得施工人員不能完全掌握工程設(shè)計(jì)理念；其次多數(shù)設(shè)計(jì)人員僅限于紙上談兵，對(duì)于施工方式和施工內(nèi)容并不知曉，無(wú)法充分考慮施工需要和施工執(zhí)行難度，進(jìn)而降低施工的可行性。

BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以為設(shè)計(jì)人員提供三維立體視角，通過(guò)立體角度可以直觀的看到各個(gè)施工環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的矛盾點(diǎn)，同時(shí)還可以模擬不同施工環(huán)節(jié)和施工工藝，進(jìn)而模擬出現(xiàn)場(chǎng)施工中可能存在的問(wèn)題，為此可以提前做好應(yīng)急處理或者是對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，以此來(lái)方便施工，確保施工的安全性和建筑物給排水設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

（三）有利于環(huán)節(jié)各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)間的矛盾沖突

因建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中會(huì)涉及到諸多學(xué)科內(nèi)容和各種不同專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，這就是在同一設(shè)計(jì)中從不同的專(zhuān)業(yè)角度思考會(huì)存在不同的設(shè)計(jì)問(wèn)題，甚至有些設(shè)計(jì)點(diǎn)還存在矛盾，這樣不僅會(huì)增加設(shè)計(jì)難度，同時(shí)還會(huì)影響到整體給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性和可實(shí)施性，通常這類(lèi)問(wèn)題很難以平面圖紙的形式將其解決。在BIM 技術(shù)的應(yīng)用于建筑給排水設(shè)計(jì)中可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)全過(guò)程都可以借由BIM技術(shù)對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣可以避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)技術(shù)碰撞，最大限度規(guī)避同一個(gè)設(shè)計(jì)中諸多問(wèn)題出現(xiàn)，同時(shí)BIM 技術(shù)可以涵蓋不同的專(zhuān)業(yè)，增加了設(shè)計(jì)的同步性，從而縮短了設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)的效率。

三、BIM 技術(shù)在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）建筑給排水設(shè)計(jì)特點(diǎn)

1.管道數(shù)量多，布置復(fù)雜

在民用建筑項(xiàng)目中多數(shù)成本費(fèi)用在土建工程，給排水部分占項(xiàng)目整體10%左右，但給排水工程是建筑項(xiàng)目中不可獲取的一部分，給排水設(shè)計(jì)可以決定民用建筑舒適、便捷和安全。近些年隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力增加，居民住戶(hù)對(duì)于給排水的需求量越來(lái)越大，目前市售給排水管道的材質(zhì)、功能和安裝要求有所不同，為此需要根據(jù)住戶(hù)建筑物需求選擇合適的管道類(lèi)型，其次由于給排水管道的自身特點(diǎn)在設(shè)計(jì)中常將其敷設(shè)于結(jié)構(gòu)板樓中，隱藏?zé)o形，以此來(lái)滿(mǎn)足管道設(shè)計(jì)的美觀和實(shí)用性。

2.計(jì)算復(fù)雜度較高

目前給水排水工程中管道使用材料比較豐富，早期僅有金屬管，目前光塑料材質(zhì)的管道僅有數(shù)十種，不同材質(zhì)的管道其水阻差異較大，水利計(jì)算公式也存在差別，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中需要保證住戶(hù)用水安全的同時(shí)也要滿(mǎn)足節(jié)能和經(jīng)濟(jì)，為此使用BIM 技術(shù)可以直接模擬輸出計(jì)算需求，以此來(lái)保證設(shè)計(jì)項(xiàng)目的安全性和合理性。

（二）BIM 技術(shù)在建筑給排水工程中的應(yīng)用

1.有關(guān)安裝模擬的設(shè)計(jì)

模擬安裝過(guò)程主要是為設(shè)計(jì)人員提供最好的指導(dǎo)，在給排水施工中，有存在多種管道和復(fù)雜的吊頂，這一現(xiàn)象會(huì)影響到資源浪費(fèi)或者是額外增加設(shè)計(jì)時(shí)間，若是將時(shí)間維度融入到BIM 技術(shù)中，就能創(chuàng)造出三維的設(shè)計(jì)環(huán)境，并借助BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)出最適合的安裝方案，后通過(guò)施工方式實(shí)現(xiàn)預(yù)期方案設(shè)計(jì)效果。

2.有關(guān)材料表統(tǒng)計(jì)的設(shè)計(jì)

若是材料表使用到了編織形式，專(zhuān)業(yè)人員需要對(duì)建筑物所涉及到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和測(cè)量，一般在這樣的狀況下會(huì)使用到CAD 文件，但是若是想要達(dá)到需求程度就要耗費(fèi)大量的精力和時(shí)間，必要時(shí)還會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，為此可以通過(guò)使用BIM 技術(shù)中的數(shù)據(jù)庫(kù)將這些信息進(jìn)行展示，這樣既可以滿(mǎn)足材料表快速的編輯又能高效的計(jì)算出設(shè)計(jì)中所需要的預(yù)算與方案。

3.有關(guān)參數(shù)化的設(shè)計(jì)

就Revit R 模型而言，會(huì)根據(jù)明細(xì)表通過(guò)3維和2維圖示方式展現(xiàn)出相同建筑模型的信息，對(duì)Revit R 來(lái)說(shuō)可以通過(guò)參數(shù)化的方式對(duì)其進(jìn)行修改，如協(xié)調(diào)不同區(qū)域內(nèi)引擎，具體包括平面、剖面甚至是圖紙等，同時(shí)也可以在不同的時(shí)間點(diǎn)或者是地點(diǎn)對(duì)參數(shù)進(jìn)行修改，若是將其中某一處調(diào)整后，其他信息也都會(huì)隨之進(jìn)行改動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的更新。如對(duì)設(shè)計(jì)圖中消防設(shè)備或者是消防噴頭所在位置進(jìn)行調(diào)整，對(duì)應(yīng)的材料表信息也會(huì)發(fā)生改變并對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新，這樣更新方式可以保證最終的設(shè)計(jì)質(zhì)量是科學(xué)的，符合設(shè)計(jì)要求的。

4.有關(guān)管道綜合的設(shè)計(jì)

使用Revit 軟件對(duì)建筑物給排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)則是一個(gè)“堆積木”的過(guò)程，若是想要搭建完整的給水排水系統(tǒng)就需要考慮所需要的“積木”類(lèi)型和數(shù)量，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)軟件自帶的給定數(shù)量給排水專(zhuān)用族，以為3D 模型圖的形式進(jìn)行真實(shí)仿真設(shè)計(jì)，若無(wú)無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求可以對(duì)著寫(xiě)族進(jìn)行改造，這樣在平面圖中表現(xiàn)出符合我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)要求的制圖內(nèi)容。

在使用BIM 技術(shù)中可以很直觀的觀察到綜合管道內(nèi)凈空高度，通過(guò)對(duì)建筑物進(jìn)行3D 模擬，可以展現(xiàn)出管道逼近真實(shí)的狀態(tài)，這樣設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)模擬的方式來(lái)觀察可存在的碰撞現(xiàn)象，并通過(guò)數(shù)理分析或者是實(shí)驗(yàn)分析法對(duì)碰撞進(jìn)行檢測(cè)，確定其是軟碰撞還是硬碰撞。

三、BIM 技術(shù)在建筑給排水工程應(yīng)用中存在的問(wèn)題

（一）參數(shù)過(guò)多，修改難度較大

BIM 從本質(zhì)上來(lái)看可以將其理解為一個(gè)建筑項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫(kù)，信息數(shù)據(jù)庫(kù)中不僅包含排水系統(tǒng)所需屬數(shù)據(jù)還有其他建筑相關(guān)信息，相對(duì)來(lái)說(shuō)可供設(shè)計(jì)者參考的內(nèi)容較多，同時(shí)信息查詢(xún)過(guò)程非常便捷，這樣可以減少二維圖紙、原始數(shù)據(jù)等多種文件資料翻閱查找?guī)?lái)的不變，同時(shí)在BIM 數(shù)據(jù)庫(kù)需要不斷地更新數(shù)據(jù)信息，以建筑物給排水設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)管理等過(guò)程，這些過(guò)程中必然會(huì)有數(shù)據(jù)產(chǎn)生，為此需要不斷地?cái)U(kuò)充BIM 數(shù)據(jù)庫(kù)中所涵蓋的信息，為了便于查詢(xún)，需要對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類(lèi)，細(xì)化，同時(shí)由于囊括信息內(nèi)容太多，一旦BIM 數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)問(wèn)題，其修復(fù)難度較大。

（二）協(xié)同設(shè)計(jì)復(fù)雜度較高

在Revit 軟件應(yīng)用中多種協(xié)同設(shè)計(jì)的方式共有兩種，即參照方式和工作集方式，前者與CAD 中XREF 相類(lèi)似，但是對(duì)于權(quán)限要求較高，參照的BIM模型只能看并不能對(duì)其進(jìn)行同步更新，影響到項(xiàng)目設(shè)計(jì)的效率，其實(shí)際效果無(wú)法達(dá)到AutoCAD 參照鏈接功能；后者主要是通過(guò)對(duì)建筑圖元進(jìn)行集合，在一定的時(shí)間內(nèi)對(duì)工作集進(jìn)行編輯即可，但模型同步更新效果較慢，需要設(shè)計(jì)組內(nèi)成員縝密溝通，不然很容易導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。

除了上述明顯的技術(shù)缺陷外，在給排水工程應(yīng)用中也會(huì)出現(xiàn)各類(lèi)問(wèn)題，這些問(wèn)題就需要設(shè)計(jì)人員具有很好的處理能力和應(yīng)變能力，不然無(wú)法順利的解決這種突發(fā)事件，此外，隨著B(niǎo)IM 技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大，實(shí)踐機(jī)會(huì)增加，未來(lái)必然會(huì)隨著發(fā)展不斷完善并走向成熟，并在建筑物給排水工程中發(fā)揮出更大的作用。

（三）BIM 應(yīng)用技術(shù)有待提升

BIM 技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)新，與傳統(tǒng)的CAD 設(shè)計(jì)相比，它的優(yōu)勢(shì)更加明顯，BIM 技術(shù)的應(yīng)用仍存在有待解決的問(wèn)題，這與我國(guó)使用BIM 技術(shù)相對(duì)較晚，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在明顯的差距，因?yàn)閲?guó)內(nèi)外、國(guó)內(nèi)各地區(qū)之間的所選擇的建筑物結(jié)構(gòu)類(lèi)型存在差異，為此給排水設(shè)計(jì)需要根據(jù)具體項(xiàng)目進(jìn)行，BIM 技術(shù)的運(yùn)用也應(yīng)當(dāng)趨向于本土化，這樣才可以更好滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)需求。在技術(shù)推廣、普及期間，會(huì)遇到使用習(xí)慣差異較大的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，因BIM 技術(shù)與二維繪圖方式存在功能和使用差異，多數(shù)人若是習(xí)慣于一種方式很難對(duì)其進(jìn)行糾正或者是灌輸，但是隨著技術(shù)的發(fā)展，財(cái)政投入的加大，基于現(xiàn)實(shí)工作需要，越來(lái)越多的高效會(huì)培養(yǎng)BIM 應(yīng)用技術(shù)人才，以此來(lái)推進(jìn)BIM 技術(shù)發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)：隨著社會(huì)發(fā)展現(xiàn)階段所應(yīng)用的技術(shù)方式都具有可行性，不然不會(huì)將其在行業(yè)內(nèi)推廣，BIM 技術(shù)同樣如此，這是因?yàn)槠湓诮ㄖI(lǐng)域中表現(xiàn)出良好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，可以解決設(shè)計(jì)中存在的諸多問(wèn)題，這是源于BIM 技術(shù)自帶有可視化和參數(shù)化等優(yōu)勢(shì)，因而推進(jìn)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域變革，同時(shí)也簡(jiǎn)化了建筑給排水設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足綠色建筑要求，為我國(guó)建筑排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)升級(jí)做出巨大的貢獻(xiàn)，同時(shí)技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)拓了設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思維，豐富設(shè)計(jì)者的想象力，確保最終的設(shè)計(jì)更具有科學(xué)性，這已經(jīng)超越了軟件自身的功能。