文/胡兵

BIM技術(shù)在給水排水工程中的應(yīng)用

文/胡兵

BIM技術(shù)是一種高端的電子模擬技術(shù)，建立在日益發(fā)達(dá)的計算機(jī)技術(shù)之上，主要應(yīng)用于各類建筑工程中，具有可視化、便于操作、便于調(diào)整、可出圖等優(yōu)勢，在傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)漸漸難以滿足需求的情況下，BIM技術(shù)的出現(xiàn)有效解決了建筑業(yè)設(shè)計階段以及后續(xù)工作中的部分問題，因此得到快速的推廣和應(yīng)用，本文主要探究給水排水工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用。

BIM技術(shù) 給水排水工程 應(yīng)用

給水排水工程是重要的市政工程，也被簡稱為給排水工程，主要功能是建立完善的給水系統(tǒng)和廢水、污水處理、排放系統(tǒng)，并將這些系統(tǒng)有效聯(lián)合為一個整體，確保工作流暢，由于市區(qū)環(huán)境復(fù)雜、各類地下管道種類、數(shù)目較多，該項工程的設(shè)計、施工難度也相對較大，傳統(tǒng)的設(shè)計圖紙無法有效顯示管道層次性，帶來施工上的不便，應(yīng)用BIM技術(shù)可以使相關(guān)問題得到有效的解決。

1 BlM技術(shù)的概述

BIM也被稱為建筑信息模型或者建筑信息管理，是在建筑工程項目開工前，對項目的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析、處理作為依據(jù)，利用計算機(jī)技術(shù)建立三維模型的一種模擬技術(shù)。

隨著建筑工業(yè)的不斷發(fā)展，各類型建筑對相關(guān)技術(shù)的要求也越來越高，傳統(tǒng)的二維設(shè)計圖已經(jīng)無法充分適應(yīng)工程所需，BIM技術(shù)較之傳統(tǒng)技術(shù)，具備可視化等優(yōu)勢，便于模型的建立和調(diào)整優(yōu)化，直到模型完善。在施工過程以及工程交付使用后，依然可以在必要時利用BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。

2 BlM技術(shù)在給排水工程中的應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)在給排水工程中應(yīng)用的優(yōu)勢

2.1.1 模擬性

模擬是建立在數(shù)據(jù)收集工作之上的核心工作，是指將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析匯總，之后應(yīng)用于模型的構(gòu)建。

該項工作的優(yōu)勢在于，在工程建設(shè)前可以初步了解工程建成后的基本情況，并針對性的進(jìn)行相關(guān)調(diào)整工作。如前文所說，城市給水排水工程需要考慮的問題很多，尤其是復(fù)雜的地下管線，通過模擬，可以使系統(tǒng)施工的基本情況在模擬中得到展示，避免出現(xiàn)管線位置重疊等問題。

2.1.2 可視化

可視化是指BIM模擬下，模型生成后，可以利用數(shù)字化設(shè)備和計算機(jī)等將其直觀的展示出來，便于相關(guān)人員直接了解和改進(jìn)工程設(shè)計的不足之處。

給水排水工程中，涉及到水廠供水、廢水污水處理排放等一系列工程，也涉及到管道的鋪設(shè)等問題，通過可視化的設(shè)備，人員可以了解整個工程循環(huán)的基本情況以及管道鋪設(shè)方案的可行性，這是傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)不具備的突出優(yōu)勢。

2.1.3 可調(diào)整

BIM技術(shù)條件下建立的模型，可以任意進(jìn)行觀看角度切換、數(shù)據(jù)調(diào)整等工作，使設(shè)計中的不足被發(fā)現(xiàn)后，可以得到及時處理。該技術(shù)在給水排水工程中價值十分突出。

給水排水本身是一項規(guī)模相對較大的工程，任意環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會引起連鎖反應(yīng)，比如管道鋪設(shè)和其它原有管道出現(xiàn)方向重疊，需要進(jìn)行重新設(shè)計，如果已經(jīng)施工，甚至不得不返工重建，造成人力和資源的浪費(fèi)，可調(diào)整性優(yōu)勢有效避免了這一問題，通過模型了解管道鋪設(shè)的情況，可以在發(fā)現(xiàn)重疊問題時，及時調(diào)整，直到模型完善。

2.1.4 可出圖

傳統(tǒng)的設(shè)計方式也可以出具圖紙，但BIM圖紙的可用性相對更高。二維圖紙很難展示管道的層次性，BIM技術(shù)可以利用可視化優(yōu)勢使人員預(yù)先了解管道的層次和鋪設(shè)設(shè)計理念，圖紙出具后，便于人員更好的理解和施工。

2.2 BIM技術(shù)在給水排水工程設(shè)計階段的應(yīng)用

設(shè)計階段的應(yīng)用是BIM技術(shù)最主要的應(yīng)用方式，就給水排水工程而言，該階段的核心工作包括數(shù)據(jù)收集、模型建立、優(yōu)化調(diào)整三個內(nèi)容。

數(shù)據(jù)收集工作是指給水排水總體工程的所有重要數(shù)據(jù)，包括管道規(guī)格、總長度、地下管道部分和現(xiàn)有地下管道分布等。數(shù)據(jù)收集工作需全面、細(xì)致，尤其需考慮管道的規(guī)格，排水管道和給水管道在規(guī)格上應(yīng)是一致的，考慮到排水工作可能受到雨水等影響，也可以使其內(nèi)徑略大于給水管道，或者采取雨污分流方式。

模型建立階段，將所有數(shù)據(jù)和設(shè)計方案基本情況代入計算機(jī)軟件中，生成模型圖，該工作應(yīng)該注意比例的把控和嚴(yán)密性，確保模型各個部件放大、縮小比例是一致的，尤其是地下管道線路。

優(yōu)化調(diào)整階段是指在模型建立后，針對不足之處進(jìn)行調(diào)整，使其滿足所需，比如線路是否存在重疊問題等，應(yīng)特別注意的是管道的層次性，很多管道在地下的重疊不可避免，通常采取調(diào)整位置的方式實(shí)現(xiàn)共存。另外，就排水管道而言，可以考慮雨污分流模式，我國大部分城市在雨后都會出現(xiàn)市區(qū)積水問題，比如南京上海等地，如果出現(xiàn)暴雨，部分地區(qū)積水深度可能達(dá)到40cm以上，嚴(yán)重影響生產(chǎn)生活，通過分流的方式能夠使該局面得到緩解。

優(yōu)化結(jié)束后，設(shè)計階段的工作基本完成。

2.3 BIM技術(shù)在給水排水工程施工階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用主要是指根據(jù)變化情況進(jìn)行必要調(diào)整，并將調(diào)整內(nèi)容通過BIM技術(shù)進(jìn)行模擬，判斷其可行性并確定具體內(nèi)容。

比如部分地段管道密集，原有設(shè)計中的管道過大，無法完成鋪設(shè)工作，該種情況下，就需進(jìn)行重新設(shè)計，采用較小的管道或者改變管道線路，完成施工，該階段的工作也需進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，但通常不必進(jìn)行重新建模工作，只在對應(yīng)地點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整即可，完成局部調(diào)整后，設(shè)計人員和施工人員等要進(jìn)行交流溝通，探討其可行性，并針對不足之處繼續(xù)修改，直到方案滿足所需。

2.4 BIM技術(shù)在給水排水工程使用階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)在給水排水工程中的應(yīng)用通常是貫穿整個工程生命周期的，從設(shè)計階段到施工階段、使用階段，就使用階段而言，其應(yīng)用主要集中在后續(xù)調(diào)整、修補(bǔ)工作。

城市給水排水系統(tǒng)的設(shè)計，往往是結(jié)合城市當(dāng)前情況和未來所需，即是說，即便城市未來給水量、排水量出現(xiàn)變化，也可以完成給排水工作，但需注意的是，部分地區(qū)可能出現(xiàn)一些難以預(yù)料的變化，比如建設(shè)了大型工廠，該工廠的排水和市區(qū)排水歸屬同一個系統(tǒng)，但排水量較大，現(xiàn)有管道難以滿足所需，這種情況下，可以應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計排水量較大的局部管道，滿足排水需求，基本流程和設(shè)計、施工階段是類似的，針對有問題的部位進(jìn)行局部優(yōu)化，直到滿足要求為止。

3 總結(jié)

BIM技術(shù)的出現(xiàn)使日益多樣化的建筑設(shè)計需求得到了有效滿足，在未來的建筑設(shè)計中也將得到大量應(yīng)用，就給水排水工程工程而言，應(yīng)用BIM技術(shù)為工程施工提供了有效的模型參考，施工因此便捷許多，在工程具體施工階段和交付使用后，依然可以應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。不過在應(yīng)用中，需注意結(jié)合具體的施工環(huán)境并做好數(shù)據(jù)收集相關(guān)工作，使BIM技術(shù)能夠更好的服務(wù)于工程建設(shè)。

[1]李雄華.BIM技術(shù)在給水排水工程設(shè)計中的應(yīng)用研究[D].華南理工大學(xué),2009.

[2]程歆琛.BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用研究[D].長春工程學(xué)院,2017.

作者單位湖南省兒童醫(yī)院 湖南省長沙市 410007