隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，擁有廣泛的滲透性及無與倫比的先進性的信息技術(shù)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，使人類向著以信息技術(shù)為核心的知識經(jīng)濟時代前進。建筑業(yè)充分利用信息技術(shù)的優(yōu)勢來實現(xiàn)我國建筑業(yè)的跨越式發(fā)展，而建筑信息模型(BIM)技術(shù)可以有效地提高建筑業(yè)提生產(chǎn)效率。即使BIM軟件還不太成熟，但是BIM理念是正確的，技術(shù)是可行的。本文通過分析當(dāng)前水排水工程設(shè)計的特點，結(jié)合了排水工程設(shè)計中需要的BIM技術(shù)，對以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的設(shè)備設(shè)計軟件進行了研究，為BIM應(yīng)用于建筑設(shè)計提供了豐富的理論和應(yīng)用依據(jù)。

建筑的給水排水工程設(shè)計是建筑工程設(shè)計中的重要組成部分，在完整的建筑信息模型（BIM）中，給水排水管道與設(shè)備也是必不可少的。而目前大規(guī)模對水廠與污水廠擴建或改造工程越來越多，考慮到節(jié)能減排和環(huán)境污染等因素，在擴建或改造工程設(shè)計中，水廠與污水廠深度處理工程必須得重視。影響設(shè)計效率主要因素是溝通問題，它花費時間占整個設(shè)計的三分之一。目前，溝通方式主要通過圖紙或效果圖，對于較大型的擴建或改造工程，考慮到成本因素，可以做些動畫，但這些都屬于靜態(tài)溝通。靜態(tài)溝通可以用于溝通原則問題，但是對于較細節(jié)的問題溝通比較困難。而動態(tài)溝通通過實時漫游或?qū)θS模型任意剖切進行溝通能解決這些細節(jié)問題，能起到比較好的效果。正是由于這種背景，本文將著重于BIM技術(shù)在給水排水設(shè)計方面中的應(yīng)用。

對BIM理念的認識

BIM是指在建筑工程項目中利用三維數(shù)字技術(shù)，集成的各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。BIM技術(shù)的應(yīng)用使項目管理信息化，提升項目生產(chǎn)效率、縮短工期、提高建筑質(zhì)量及降低建造成本。BIM應(yīng)該符合以下五個特點：

1.可視化

BIM的可視化是能夠同構(gòu)件之間形成互動性和反饋性，在BIM建筑信息模型中，不僅可以用來效果圖的展示及報表的生成，而且使得項目建造、設(shè)計、運營過程中的討論、溝通、決策都在可視化的狀態(tài)下進行。

2.協(xié)調(diào)性

BIM的協(xié)調(diào)性服務(wù)體現(xiàn)在BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期對各專業(yè)的碰撞問題進行協(xié)調(diào)，生成并提供協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)。

3.模擬性

BIM可以根據(jù)施工的組織設(shè)計模擬實際施工，從而來確定合理的施工方案來指導(dǎo)施工。

4.優(yōu)化性

現(xiàn)代建筑物的復(fù)雜程度大多超過參與人員本身的能力極限，BIM及與其配套的各種優(yōu)化工具提供了對復(fù)雜項目進行優(yōu)化的可能。

5.可出圖性?

BIM通過對建筑物進行了可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化以后，可以幫助業(yè)主出圖紙。

建筑給水排水工程設(shè)計的特點

1.材料豐富，計算復(fù)雜

建筑給水排水工程不同功能的給水排水管道材料也有所不同，多而不同材質(zhì)的管道，其安裝要求也不同。

2. 管道種類多、數(shù)量多，而且復(fù)雜

建筑給水排水工程不同功能的給水排水管道常常多達七、八種之多。不同種類的管道其安裝要求不同，因此合理地布置給水排水管道顯得格外重要。

3.占建筑工程的投資少，但作用大

給水排水工程一般占整個項目投資 的10%不到，但是給水排水的設(shè)計決定了建筑是否安全和舒適，因此給水排水工程是建筑必不可缺的組成部分。

BIM在建筑給排水工程設(shè)計中的應(yīng)用

1.協(xié)同設(shè)計

在傳統(tǒng)設(shè)計模式中，ＣＡＤ只不過是個不能加載太多的附加信息的繪圖工具，因而給排水設(shè)計在繪圖之外還需要向結(jié)構(gòu)專業(yè)提荷載與向電氣專業(yè)提用電負荷。但在BIM模式下，所有信息都在模型中匯總，可以直接讀取跨專業(yè)信息，甚至水專業(yè)的水泵電量修改后，電氣專業(yè)負荷計算可以實時隨時更新。所有的專業(yè)都圍繞著一個統(tǒng)一的模型，不僅簡化了工作模式，而且強化了協(xié)同的有效性和聯(lián)動性，使排水系統(tǒng)設(shè)計人員可以隨時觀察到所以專業(yè)設(shè)計人員的修改，給協(xié)同設(shè)計帶來了質(zhì)的飛躍。

2..材料表統(tǒng)計

給排水設(shè)計人員過去在編制材料表時，大多依靠ＣＡＤ文件進行測量和統(tǒng)計，這種方式費時費力而且極易出錯。而BIM本身就是一個信息庫，可以提供實時可靠的材料表清單，通過這些清單可以用于前期方案比選、成本估算與工程預(yù)決算。

3.管道綜合

BIM模式的出現(xiàn)，使得繁瑣的拍圖過程簡單化，可以直觀反映出來管道綜合后的凈空高度，滿足了建筑專業(yè)的需要。在BIM?模式下，三維直觀的管道可以系統(tǒng)反映管道真實的空間狀態(tài)，工程設(shè)計師不僅可以在繪圖過程中直觀觀察到模型中的碰撞沖突，還能在繪圖后期利用軟件本身的碰撞檢測功能或其他軟件來進行硬碰撞或軟碰撞的檢測。設(shè)計人員通過BIM?三維管道設(shè)備模型，能夠發(fā)現(xiàn)并檢測出設(shè)計沖突，及時地進行調(diào)整和修改，滿足了建筑專業(yè)的需要。

4.安裝模擬

BIM模式的出現(xiàn)，使得指導(dǎo)施工和施工過程中一些管線較多、復(fù)雜的的吊頂區(qū)域更為方便。在傳統(tǒng)設(shè)計模式中，各分包常常是互不相讓或互相擠占空間，這不僅僅造成了不必要的浪費，還耽誤了工期。然而將時間維度引入三維設(shè)計，制定出準(zhǔn)確的四維安裝進度表，就能夠?qū)崿F(xiàn)對施工項目的預(yù)先可視化，可以合理安排安裝進度，并且更加全面地評估與驗證設(shè)計是否合理以及各專業(yè)是否協(xié)調(diào)，可以更加簡化設(shè)計和安裝的工作流程，減少浪費及提高效率，有效的減少設(shè)計變更。

5.可視化設(shè)計

在傳統(tǒng)設(shè)計模式下，土建專業(yè)主要基于傳統(tǒng)ＣＡＤ平臺向給排水專業(yè)提資時，通過使用平、立、剖等三視圖的方式來表達和展現(xiàn)，整合結(jié)構(gòu)梁高和位置的信息，一旦遇到項目復(fù)雜、工期緊的情況，在信息傳遞的過程中極容易造成三維信息割裂與失真，甚至造成差錯。而BIM的具有先天的直觀性和實時性，保證了信息傳遞過程中的完整與統(tǒng)一，BIM從全局上進行繪制，保證了對系統(tǒng)的理解及把控，對于細微部分修改起來極其簡便。

BIM在給排水設(shè)計方面目前存在的問題

1.缺少符合中國建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件，族庫不夠完善。

2.生成二維圖紙功能較弱，需二次深化。

3.BIM希望其內(nèi)在的參數(shù)能夠涵蓋設(shè)計、概預(yù)算、施工、物業(yè)管理等整個環(huán)節(jié)。但過多的參數(shù)造成分級分類方式過多，修改較為復(fù)雜，并且有許多冗余信息。

4.BIM協(xié)同設(shè)計有兩種模式，工作集和鏈接模式。鏈接模式下管道綜合時調(diào)整管道較麻煩，工作集方式中權(quán)限的獲得與釋放較為繁瑣。

5.缺少符合中國建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件市政工程常用的管道、管件類型、機械設(shè)備族庫。

6.數(shù)據(jù)流通的問題，其與各種分析軟件的接口還不夠完善。

7.進行管道計算、系統(tǒng)計算前，管道與器具、管道與設(shè)備必須建立邏輯連接和物理連接，有時候一處管道沒連好，可能造成整個系統(tǒng)無法計算。

8.目前BIM設(shè)計還沒有形成統(tǒng)一的滿足施工要求的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

9.在項目中建成的單體構(gòu)筑物二次利用難度較高, 不僅不能在項目中設(shè)置變量, 而且現(xiàn)有的模型復(fù)制和移動時經(jīng)常出現(xiàn)管路連接斷開、不能隨意移動等問題。

技術(shù)是信息技術(shù)革命應(yīng)用于建筑業(yè)的產(chǎn)物，盡管現(xiàn)在BIM軟件還有著諸多不完善的地方，但代表了當(dāng)今設(shè)計工作的發(fā)展方向，隨著建筑行業(yè)信息化進程的加快，BIM設(shè)計也將不斷完善和成熟，大力推廣 BIM 技術(shù)，將有助于提高建筑企業(yè)的管理水平與技術(shù)水平，提高工程質(zhì)量和效率，增強企業(yè)的競爭力。本文通過研究 BIM 技術(shù)在給水排水工程設(shè)計中的應(yīng)用，提出了在給水排水工程設(shè)計中應(yīng)用 BIM 技術(shù)的具體實施辦法，具有推廣和使用價值。