基于BIM技术的建筑给排水设计与优化研究

基于BIM技术的建筑给排水设计与优化研究

马倩

370481198812017167   柯林诗尔（山东环境工程有限公司）  山东省德州市齐河县  251100

摘要：随着城市化建设进程不断推进，建筑给排水工程属于建筑工程项目的重要组成部分，近年来受到了越来越多的关注。建筑给排水工程设计是建筑设计中的重要组成部分，传统的设计方法存在着信息不完整、协同不足等问题。而建筑信息模型（BIM）作为一种全新的设计方法，通过信息集成和协同工作，可以提高设计效率和质量。本文将探讨BIM在建筑给排水工程设计中的应用，包括相关概念、应用路径等。

关键词：BIM技术；建筑工程；给排水设计；优化研究

引言

随着建筑行业的不断发展和数字化转型的不断推进，BIM技术逐步应用于建筑领域。它不仅能在建筑设计与施工阶段实现全流程数字化管理，更能为建筑的给排水设计提供全新的视角与方法。将BIM技术与现有的建筑设计流程相融合，构建一个建筑给排水设计的BIM模型，以此优化设计方案、精细化控制施工过程以及后期运营维护的智能化管理。在建筑给排水设计的过程中，借助BIM技术优势，为建筑团队成员提供了一个高效便捷的协作平台，使其可以在设计阶段对各种设计方案进行多维度评估与优化，为建筑的给排水系统提供最佳解决方案，更好地满足复杂建筑项目的需求，确保建筑的安全性、高效性。

1BIM技术在建筑给排水设计中的应用可行性

BIM技术是建筑信息模型技术，在建筑给排水设计中具有显著的应用潜力，可以提高设计和施工的效率，并减少潜在的施工问题。在建筑给排水设计中，BIM技术的可行性主要有以下几点。1）立体模型：BIM技术通过创建精确的三维建筑模型，为工程师提供了一个更直观的设计视角。在传统的设计方法中，工程师根据平面图和剖面图理解给排水系统的布局，容易导致设计错误。而BIM技术的立体模型便于工程师查看管道、设备和管线的位置和相互关系，更好地理解整个系统的构造，提前识别问题。2）协同工作：建筑项目的团队通常涉及建筑、结构工程等多个领域的专业技术人员，BIM技术提供了一个共享的工作平台，促进成员间的协同工作。各专业领域的成员可以同时在同一模型上工作，并及时共享信息和反馈，从而提前发现潜在的冲突，确保建筑给排水设计的协调性。3）碰撞检测：BIM软件的碰撞检测功能是建筑给排水设计中的一项重要利器。它可以在设计阶段自动检测可能存在的冲突，例如管道与结构元素间的干涉，可以减少施工过程中的问题，避免在施工现场进行紧急修复工作，节省了时间，从而提高了整个项目的效率。4）可视化模拟：BIM技术不仅可以建立静态的建筑模型，还可以模拟不同排水方案的效果。工程师可以使用BIM软件来模拟排水管的坡度、容量和水流模拟，以评估各种设计选择的性能，有助于确定最佳设计方案，保证排水系统在实际使用中的高效性和可靠性。

2建筑给排水设计现状

2.1管道渗漏问题

在给排水施工当中，渗漏问题是十分常见的质量问题，并且发生渗漏时往往会存在于许多部位，引发渗漏的因素也多种多样。比如，首先可能由于管材质量不达标，并且在施工前也并未严格检查管材质量，导致低质量管道材料被使用。常见的就是管道表面存在砂眼或弯曲情况，这些都会导致渗漏问题的出现；其次，就是所用施工技术明显不达标，在施工期间现场人员并未根据技术标准开展施工作业，导致管道接口位置出现较大的缝隙，并且在后期检查过程中也并未及时有效的修正这种问题，最终引发了渗漏现象。

2.2排水管道设计问题

给排水作业中，管道设计和施工管理至关重要。但从当前的实际情况来看，管道施工中的路径没有合理选择这种问题依旧普遍存在，同时也没有做好管道完工后的保护工作。此外，还有一些项目中的给排水施工出现了排水管道与给水管道管径不符的问题，并且管道出口位置直接连接到了集水井上。在这种状态下，如果排水水位失控，则会导致多余水量无法顺利在排水管道当中排出，当水位失控过于严重时，还会引发积水回流问题，从而对水质环境造成严重污染。

3BIM技术的建筑给排水设计与优化研究

3.1给排水可视化建模

可视化特性是BIM技术区别于CAD设计的关键特性。传统的CAD二维图纸以点与线作为基本元素，管道在CAD图上表征为一条线，管道联结点在CAD图上表征为一个点，二维图纸缺少高程这一三维信息，管道之间的结构冲突与空间交叉较难直观发现。BIM技术利用三维信息模型表达给排水管道，可视化的三维模型可立体化展示管道的空间结构布局与拓扑关系，管道以及管道联结点不再表征为线与点，在数字虚拟空间中，仿真模拟出三维管道及其连接情况，从而使设计人员从视觉层面能够直观判断建筑给排水管道设计的合理性与实用性，并结合参数化设计模式及时调整建筑给排水模型的相关参数。

3.2管道综合设计

建筑给排水设计涉及给水管道设计与排水管道设计，设计人员在对上述管道进行独立设计的基础上，对给水管道与排水管道进行综合，通过碰撞检测与错误分析，自动发现管道设计不合理之处，如结构冲突、空间交叉等。同时，给排水工程设计需与土建工程等进行综合，再次利用碰撞检测与错误分析，自动发现给排水工程与土建工程中存在冲突之处。设计人员可对BIM软件平台中提示的构件冲突等不合理之处进行参数调整，有效规避土建工程与给排水工程、给排水工程内部的摩擦与碰撞，以免给排水工程在施工期间出现此类问题，影响工程施工进度。

3.3应用在仿真设计方面

对于建筑给排水工程进行仿真设计，实质上是在施工前期对施工过程进行虚拟模拟。对于施工过程而言，仿真设计充当着技术指导的角色。具体到每一个建筑给排水工程的施工现场，诸多因素都会影响管道的实际安装，诸如：有限的施工空间、复杂的铺设管道等。面对这种施工现状，BIM技术的仿真设计可以对其进行优化。在建筑给排水工程管道施工的前期，BIM技术在相关软件Revit的基础上构建三维建筑信息模型，一方面要保证施工质量，一方面对于施工进度和时间进行合理化地安排，同时要本着经济的原则。经济体现在资金投入和施工进度两个方面，即在施工安全的前提下，降低工程资金的投入，同时在施工人员体力承受范围内尽可能加快施工进度。安装方案的制定要合理，施工的预算目标和所需要的材料及材料清单都是设计中需要明确的项目。

3.4应用于材料清单方面

在完成建筑给排水工程的设计以后，为了进行后续的环节（预算和施工），需要编制材料表。传统方法中，编制材料表的方法是依据图纸，对于厚度，尺寸、管材和管件等信息进行人工统计。显而易见，这种方法存在一定的弊端，不仅工作量大，效率低下，而且出现差错的概率较高，从而降低预算效率，减慢施工进度。而在BIM系统中，材料表的生成是自动的，因为在该系统的数据库中已经存储了相关建筑的数据信息。相比之下，BIM技术的优势就显现出来。

结束语

BIM技术在建筑给排水工程设计中的应用可以提高设计效率和质量。通过数据集成、协同设计、可视化展示和数据分析等路径，可以实现设计过程的信息集成和协同工作。然而，BIM技术的应用还面临一些挑战，如技术标准的统一、数据的质量和可靠性等。因此，设计人员需要不断学习和探索，完善BIM技术在建筑给排水工程设计中的应用。

参考文献

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[2]储蓄.BIM技术在建筑给排水工程设计中的应用[J].技术与市场,2021(9):109-110.

[3]尹诗.BIM技术在建筑给排水工程设计中的应用研究[J].中国建筑金属结构,2021(8):86-87.