查湘义

（辽宁省交通高等专科学校 建筑工程系，辽宁 沈阳 110122）

BIM又称建筑信息模型（Building Information Model）[1]。在BIM上构建各个专业相互协同的平台，将与建筑相关的信息储存在这个平台上，从而可以实现建筑各个专业准确传递信息、及时共享资料。从建设项目决策开始，到项目的设计、施工、运行和管理等各个阶段，每一个阶段的技术人员可以根据自己的需求从BIM中得到自己所需要的信息，同时把各个阶段的信息在BIM 平台上相互传递和有效共享，从而可以大大提高建设项目的生产效率，并降低建设项目的生产成本。

一、BIM技术的应用现状

对于以CAD为主要制图工具的设计时期，CAD是用来绘制建筑的设计图纸，其图形中所表现的建筑信息是有限的，缺乏可以相互协同和运算的信息。BIM技术所创建的建筑信息模型可以实现以参数为基准的建筑构件的互动关系，整个设计内容都是相互关联的，若设计中某一个部位需要修改，则与之相关的其他构件自动变更参数，从而使建筑设计变得更为便利和高效。澳大利亚墨尔本的Eureka大厦，总高度300m，是利用BIM理念设计的工程项目之一。设计图纸基于BIM的3D模型直接生成，模型上的任何建筑构件的修改都会使相应的施工图自动更新。这样就为这个规模和成本巨大的项目中节省了大量时间并获得可观的经济效益。我国的奥运会国家游泳中心工程由中国建筑工程总公司、澳大利亚 PTW 公司、澳大利亚Arup公司协作完成，应用BIM设计软件完成世界上唯一一个完全由膜结构进行封闭的公共建筑[2]。

二、建筑给排水设计特点

随着人民生活水平的不断提高，人们对建筑给水排水的功能需求越来越高，不同种类、不同管径和输送不同介质的管道越来越多，并且不同管道其安装的要求也不同，比如排水管道安装坡度、排水管和给水管的安装间距等，往往会导致管道之间、管道与建筑结构之间发生冲突，造成施工工期滞后，既浪费人力又浪费物力。再者，给排水在建筑中虽然属于附属工程，投资成本不高，然而给排水设计往往影响建筑安全性和舒适度，安全用水、顺畅排水在生活当中显得格外重要。在给排水工程设计中，以CAD为工具所绘制的二维设计图，可视化程度差，图纸难以反映建筑空间中多而复杂的各种管线和设备的布置情况，使设计的出错率大大增加，设计参数的一致性和设计质量得不到保证。从社会发展趋势来看，这种设计方式已经很难满足大型复杂建筑的给水排水工程的设计需求。

三、BIM技术在建筑给排水设计中的应用

综合上文所述，采用以CAD为制图工具的二维设计存在工作效率低、可视化差、常与其它专业发生冲突等问题，而解决这些问题更为有效的办法是采用BIM技术进行多专业的协同设计，实现信息共享。目前比较成熟的BIM软件主要有Autodesk公司的开发的Revit等系列软件[3]。

（一）不同类型管道设计的应用

在建筑给排水设计中，管道设计是重要的组成部分，也是给水排水设计图中需重点表达的内容。给水排水专业管道种类繁多，且常在管井、走道等位置集中敷设，在设计图中需能明确区分管道的类别。在CAD软件设计中，需要通过设置不同的图层来绘制不同类型的管道，并在各个图层中用不同的线型、不同颜色的管线进行设置，从而实现不同类型的给水、排水、消防等管道在同一张图纸中能够得以区分。Revit MEP作为一个参数化设计软件，采用设置不同的工作集和对Revit MEP软件中的过滤器功能，可以实现对不同种类的管道的显示效果进行区分。

（二）各专业协同设计的应用

在Revit系列软件中采用工作集的方式进行多工种三维协同设计，其最大的优势就是其他工作组成员对BIM模型的修改储存在中心文件后，设计人员能通过随时更新本地文件，查看到其他工作组成员修改后的BIM 模型。建筑给排水工程设计中，应用BIM 技术建立三维建筑信息模型，可以包含给排水设计中的所有数据，比如给水管道、排水管道的管径、走向，管道的间距和用水设备的位置尺寸等信息，不同专业之间的信息可以直接共享。当对模型中的某些数据进行更改时，模型可以自动更新。例如建筑专业在屋顶增加了一条雨水沟，给水排水专业的图纸能直接反映图纸变化情况。因此，利用BIM 技术，可以大大提高各专业的协同效率，有利于简化流程，促进工作的联动性。

（三）各专业碰撞检查的应用

当工程项目大而复杂时，以CAD为工具绘制的设计图纸，由于涉及的专业和设计人员众多，往往容易出现各个专业的图纸不一致的问题，在空间上常常存在碰撞，结果经常造成工程项目的返工，工期进度落后，施工成本增加。采用基于Revit系列软件的BIM三维协同设计，从设计的源头上根本地解决管道在空间发生碰撞的问题，而且还能够在设计的过程中进行碰撞检查，自动检测建筑信息模型中各工种构件存在的冲突，并且能够显示冲突的具体位置。这种技术的应用，提前预防了工程设计中不同的设计人员在空间使用上存在的冲突，极大地保证了设计图纸的准确性。

（四）软件漫游功能的应用

建筑信息模型（BIM）创建起来后，通过“漫游”工具，用户可以像在实际建筑空间中漫游一样在模型中导航。Revit MEP软件的漫游功能可以事先设定漫游路线，也可以任意路线漫游；可以事先设定漫游的视角，也可以任意视角漫游；可以控制漫游的速度，也可以任意速度漫游。

结语

BIM 技术是信息技术不断发展而在建筑业中得到了越来越广泛的应用，它能够满足日益多样化的建筑设计需求，并能够满足人们对建筑功能日益强大物质生活需求。对于建筑给水排水工程设计而言，BIM 技术为工程施工提供了有效的建筑信息模型，减少设计与施工中出现的返工、各专业不协调等问题，能够极大地提高给排水设计工作效率，降低给排水工程建设成本。