利用BIM技术提升建筑给排水设计效率与质量的研究

利用BIM技术提升建筑给排水设计效率与质量的研究

刘容辛刘世才

青岛中科华联新材料股份有限公司   266555

立信国际工程咨询（青岛）有限公司  266555

摘要：随着现代化建设的不断进步，建筑工程持续革新升级，为了提升工程质量和效率，建筑行业引入了BIM技术这一新型技术，并将其合理应用于建筑给排水工程设计中，能够有力推动给排水工程整体性能的优化升级，从而缓解传统设计方法中存在的诸多问题，提升水利工程的设计效果。本文主要围绕利用BIM技术提升建筑给排水设计效率与质量，对此展开全面而深入的研究探讨。

关键词：BIM技术；建筑给排水；设计效率与质量

在当前新的历史阶段，传统的给排水设计已明显不能满足实际建设工作的需求，同时也不能构建一个统一化的数据信息管理系统，导致在设计变更的情况下，出现资源的浪费，从而影响到建筑给排水设计的总体效果[1]。在实际应用中， BIM技术主要采取的是三维工作方式，其工作内容涵盖了建筑图纸的设计，节能，建筑设计等各个领域，这样的工作方式可以提高各个工作的效率。将BIM技术加以实践运用，能够有效地解决过去建设项目中设计工作中存在的问题，因此，对 BIM技术的实际应用进行详细的分析和研究，具有很强的实际意义。

1BIM技术概述

建筑信息模型（BIM）的实际应用，实质在于运用项目全程的数据，在整个生命周期中指导工程设计、施工建设及运维管理，确保所有工程阶段均能以数据为依托，确保施工效果的精准性。BIM技术的核心价值在于整合各项建筑设计流程，将建筑全生命周期理念付诸实践，实现对建筑工程的综合管控，并通过搭建数据共享平台，将各参与方的信息数据统一输入到BIM平台数据库中，构建工程共享数据模型，从而提升数据利用效率。

在进行建筑工程项目的给排水工程施工时，BIM模型能够容纳并存储设计过程中涉及的所有关键数据，有力保障给排水工程设计结果的准确性和实用性，由于各个子系统间存在紧密关联，BIM平台可有效传输和利用这些重要数据信息。

在组织和实施建筑给排水工程设计时，BIM技术发挥的作用主要体现在两方面：首先，它能够高效收集施工过程中的各类信息数据，有力支持后续设计工作的进行；其次，通过对BIM数据的有效运用和反馈分析，项目负责人能够全面了解项目实时情况，从而推动整个工程项目设计水平的持续提升。

2BIM技术的特点

2.1可视化

可视化是BIM技术鲜明的特点，当应用于建筑工程项目信息管理时，BIM不仅能有效弥补传统施工图纸在沟通理解方面的局限性，还能通过配套软件构建三维立体建筑模型，实现建筑工程项目以直观、立体的方式展现，从而显著提升信息传递的准确性和效率。

2.2数据化

运用BIM技术能够将工程项目实现信息化管理，有效地储存、快速准确地处理和分析项目执行过程中的大量数据。例如，利用BIM技术可以迅速而精确地完成工程量计算、对比等工作。得益于BIM的高效计算性能、精准的数据支持以及科学的分析能力，以往依赖于个人经验和能力的管理模式有望得到显著改善，进而逐步推动项目精细化管理和企业集约化管控的实现。

2.3协调性

通过恰当地运用BIM技术构建相应的建筑模型，并结合实际的工程建设方案，可以精准定位并识别设计缺陷区域，这不仅有助于各专业之间的高效沟通与协调，也有利于进一步优化和完善工程设计方案。这样，就能够确保在规定时间内高质量地完成建筑工程项目。同时，BIM技术的应用能够在一定程度上解决建筑工程管理与施工过程中存在的信息孤岛问题，从而有效避免不必要的冲突和矛盾对整个建筑工程进度造成的影响。

2.4模拟性

BIM技术的模拟功能并不仅限于复制建筑设计模型，它还能对那些在现实世界中难以实际操作的事物进行仿真模拟。在设计阶段，BIM能够模拟多种重要指标，如节能效果、紧急疏散路径、光照分布、热能传递等，为设计方案提供科学依据。而在招投标和施工阶段，运用4D模拟（三维模型结合时间维度）可以真实再现施工过程，基于施工组织计划模拟实际作业，从而筛选出最优施工方案以指导现场施工。

3BIM技术在建筑给排水系统设计中的优势

3.1提高设计效率和准确性

BIM技术，即建筑信息模型技术，具备卓越的模拟与分析效能，能够深入参与给排水系统的运行状况预测及优化设计过程。例如，在设计阶段，设计师可运用该技术模拟水流在管道内的流动模式，进而预估管道内部的流速和压力分布情况，从而精准地调整管道布局与尺寸配置，有效提升整个给排水系统的运行效率与稳定性。

3.2降低施工风险

运用BIM技术能够在施工前预见并解决给排水系统与其他系统可能存在的冲突，从而有效避免施工阶段的各类问题和争议。同时，借助BIM模型，施工人员可以获得详尽的施工指南和工序步骤说明，有助于减少由于人为误解或操作偏差导致的错误，有力地保障了建筑工程项目的高质量、高效施工进程[3]。

3.3提高运维效率

BIM技术能够将给排水系统的设计参数与设备详情无缝整合到运维管理系统中，实现对系统的实时监控和维护管理。运维团队通过运用BIM模型，可直观查看整个系统的运行状况以及各个设备的维护历史记录，从而快速识别并解决潜在问题，有力提升运维效率，并延长设备使用寿命。

4基于BIM的建筑给排水设计的优化

4.1基于BIM的可视化设计

运用BIM技术进行设计，能够实现设计的三维可视化，这意味着包括管道、管件及附件在内的所有元素都能被精确模拟为与实物无异的模型，并且这些模型会携带各自的基础信息。以管道设计为例，在应用BIM技术时，可以根据具体功能需求来选择合适的管道尺寸和类型，确保其高度、流量和流速等参数均达标，同时还能详细设定如管径、材质、连接方式等其他属性[2]。尽管每段管道包含众多不同的信息，但通过预先设置模板，能够在实际设计过程中高效地构建模型，一旦模型建立完成，相关信息将自动关联至模型上。借助可视化界面，设计人员可以随时查看并核实各项信息的准确性，及时发现并修正错误，由于模型是严格按照实物尺寸构建的，设计师在进行工作时无需担心设备安装位置是否恰当。得益于设计的可视化特性，只需将模型放置到相应位置，即可直观判断设备的实际安装布局是否满足要求，极大地简化了设计流程。

4.2基于BIM的协同设计

在以往的二维设计阶段，建筑底图作为设计的基础承载，尽管设计师能在绘制给排水管道时标明具体尺寸参数，但仅能粗略展现设计理念，而无法直观地确认管道安装后是否符合实际需求。转而采用BIM技术后，设计过程得以显著优化，能够依据底层结构梁的具体布局精准设计给排水管路系统，从而避免与梁体产生不必要的碰撞冲突。针对同一楼层内的复杂布管需求，例如需要穿越结构梁的情况，通过应用BIM技术可以确保套管定位的精确无误，一旦出现诸如管道穿越梁体位置不适宜等设计问题，BIM系统能够即时识别并反馈至业主方，便于及时采取针对性的调整措施，在协同设计框架下高效解决潜在难题。

4.3应用管线综合设计

在建筑设计领域，尤其面对规模宏大且构造复杂的项目时，各专业设计的挑战性会显著增强。传统的二维设计手段中，综合处理诸如管道系统等复杂设施通常依赖于图纸层叠的方式，这种方式难以全面深入地剖析管道交叉布局，无法直观展现其三维空间中的纵向配置。因此，管线之间以及管线与建筑结构部件之间的碰撞问题频发，导致不必要的返工、资源浪费，给施工带来诸多不便，影响室内净高，并可能潜藏安全隐患。

在建筑给排水设计阶段，充分利用BIM技术可精确模拟并可视化展示管道系统的净空高度。三维模型让设计师直观分析管道布局，并全局掌控空间配置以预防潜在的管道碰撞问题。设计过程中，通过BIM工具预估碰撞风险，并在完成详细图纸后运用其内置碰撞检测功能进行严格审查。此外，三维模型是验证管道设计方案合理性和协调性的重要依据，能有效帮助识别管道组件间的冲突或不协调关系，确保设计方案精准且施工过程顺利。

4.4对材料表进行自动统计

在设计给排水系统时，设计人员常常依赖于以往的同类设计资料，然而这种方法可能不够全面，容易引发计算误差，从而在一定程度上降低了设计效率[2]。当发现给排水系统的统计数据存在错误时，设计和技术人员不得不对已经完成的设计图纸进行修正，并且需要从头开始重建整个统计数据库。为了解决这一问题，项目策划单位普遍采用BIM技术，因为BIM具备庞大的综合数据存储库，可以为技术人员提供丰富的统计数据支持。这样一来，在编制给排水系统的统计值时就能够确保数据精确无误，不仅提升了工程计算精准度，还有效地避免了因统计错误导致的工程预算和成本增加，通过运用BIM技术，既有助于减少不必要的工程预算支出，也能有效节约项目整体成本。

5结束语

总的来说，在当前全新的发展阶段中，建筑工程行业的持续进步促使建筑整体规模不断扩展。将BIM技术应用于建筑给排水工程设计环节，有力地推动了工作效率和工程质量的双重提升，并为后续施工活动的有序高效开展提供了坚实的支持。因此，在进行建筑给排水工程设计时，结合实际情况灵活运用BIM技术，可以显著提高设计效率，有效减少资源浪费现象的发生，从而助力建筑工程项目实现更加显著的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]张雷.基于BIM技术的建筑给排水设计与优化研究[J].魅力中国, 2021(34):0101-0103.

[2]祁婷娟.BIM技术在建筑给排水设计中的应用[J].名城绘, 2020, 000(012):P.1-1.

[3]廖馨.基于BIM技术的超高层建筑给排水管线规划设计[J].中国高新科技, 2023(11):133-135.