高层建筑给排水施工中BIM技术的应用探析

高层建筑给排水施工中 BIM技术的应用探析

宋蕊安

深圳半岛城邦房地产开发有限公司 广东省深圳市 518000

摘要：在信息化时代背景下，信息化技术在建筑工程领域中得到广泛应用，尤其是BIM技术的应用，对提升建筑工程施工质量及工程管理水平有十分重要的意义，极大的满足了现代高层建筑给排水施工需求。为进一步发挥BIM技术优势，本文对BIM技术在高层建筑给排水施工中的应用情况进行探讨分析，仅供参考。

关键词：高层建筑；给排水施工；BIM技术

一、BIM技术概述

1、技术定义

作为一项建筑信息模拟技术，BIM技术也被称作为建筑信息模型，将建筑工程全寿命区间内各项工程信息进行集成处理，将信息导入配套数据库中，在所构建三维信息模型中加以直观化展现，准确描述建筑工程中各项构件对象与非构件对象的几何信息和状态信息。同时，BIM技术为工程参与各方提供信息交换共享平台。

2、技术应用意义

在高层建筑给排水传统施工模式下，由于各部门专业间的信息沟通力度不足，工程涉及给排水安装与土建等施工领域，在实际施工中偶尔产生施工冲突，如不同专业管道安装位置重叠碰撞。这些问题导致高层建筑给排水施工质量存在不确定性，施工资源与管理资源的实际利用率低下，难以取得良好的施工成果。在应用BIM技术的施工背景下，凭借技术可视化、模拟化、协调化与优化性特征，可以帮助技术人员与管理人员掌握超越自身能力极限的数据信息，平衡不同专业工种之间的关系，及时发现并处理所出现施工问题，规范开展施工活动与管理活动。

二、高层建筑给排水施工中BIM技术的应用

1、参数化设计

在建筑给排水传统设计模式中，各项设计参数与工程信息的时效性较差，设计人员无法及时掌握各项参数信息的变化情况，使得所制定给排水设计方案与工程施工需求产生出入，在后续施工阶段中频繁变更设计方案。为解决这一问题，通过借助BIM技术构建可视化三维信息模型，BIM系统基于程序运行准则自动对实时产生的工程信息进行采集，将信息上传至配套数据库中分类储存，对三维信息模型进行变动调整。如此，设计人员通过观察三维信息模型变化情况，即可全面掌握高层建筑给排水设计方案，发现所出现设计问题，对相应设计参数进行变更调整。

2、协同设计

高层建筑给排水施工涉及到土建与机电安装等多个专业，由于不同专业之间的信息沟通力度薄弱，时常出现设计碰撞与施工冲突问题。例如，在地下室、设备层、设备房、公共走廊等管线密集区域，需要通过BIM进行管综设计，优化管线设置位置、标高、管径尺寸，避免影响建筑净高，或是出现建筑构件与水电管线出现重叠现象。BIM技术可以对不同专业的实时设计方案与施工信息进行采集与整合处理，在三维信息模型上直观展现。设计人员通过观察三维信息模型变化情况，及时了解所出现的专业冲突问题，对给排水设计方案进行变更调整。例如，在给排水管道与建筑梁构件位置重叠时，将在三维信息模型上使用特定颜色标记管线与构件的碰撞部位，向设计人员提供协调数据。

在广东省建工集团新大楼项目中，最初选择采取传统的CAD绘图方式，对复杂的工程设计方案进行二维转换，在平面图纸中以多种形式来表达设计方案内容和立体设计效果。在开展协同设计工作时，需外部转发图纸到其他专业，使用文字解释各类数据及所对应设备，无法快速从平面图中读取有效信息。因此，企业选择采取BIM技术，构建三维可视化信息模型，直接向模型中导入各专业设计方案与施工需求信息，所导入信息将会协同显示在各专业三维信息模型中。同时，在设计方案变更调整时，其他专业设计人员也可以通过自身权限读取跨专业信息，为协同设计质量及工作效率提供了有力保障。

3、模拟施工试验

在传统施工模式中，设计人员、管理人员往往对所制定建筑给排水设计方案的实施效果缺乏直观了解，没有为施工方案的可行性提供有力保障。在后续施工阶段，常出现各类施工问题，给排水施工效果与预期不符。为解决这项问题，在部分高层建筑工程中，选择开展试验段施工活动，虽然可以发现质量隐患与施工问题，但会增加工程造价成本、延长施工工期。因此，需要应用BIM技术开展高层建筑给排水模拟施工试验，工作人员向BIM软件中导入设计方案，模拟建筑给排水施工过程，帮助设计人员发现方案中存在的问题，直观化展现给排水施工效果。与试验段施工方式相比，模拟施工试验既可以准确模拟无法在真实世界中进行操作的事物，同时，还可以在短时间内完成模拟试验，将模拟成本控制在较低程度。图1为某高层建筑给排水模拟安装效果图。

图1-某高层建筑给排水模拟安装效果图

4、三维建模

在高层建筑给排水施工中，BIM技术的核心优势在于可以构建三维可视化模型，将构件对象与非构件对象的几何信息与状态信息以立体实物图形方式呈现。随着设计方案变更与时间推移，在三维信息模型上展示不同目标对象间的互动反馈过程，在可视化状态下开展给排水施工、设计与管理活动。需要构建的可视化三维信息模型如下。

4.1生活给水系统模型

向BIM软件中导入给水管道管径与供水管网水流量值等参数，以及高层建筑结构图纸与给水方案。如此，构建的生活给水系统模型会显示高层建筑结构中给水管道的敷设位置与铺设过程，显示各处管道设计参数与连接情况等信息。

4.2生活排水系统模型

工作人员根据排水设计方案与相关信息，采取CAD技术绘制排水管道结构平面图。随后，将管道平面图导入BIM软件构建生活排水系统三维信息模型，模型中显示排水管道铺设情况与状态信息。如若出现管道碰撞等问题时，将以特定颜色对缺陷部位管道进行标记提示。

4.3室内消防给水系统模型

工作人员采取CAD技术绘制二维平面图纸，将图纸导入BIM绘图软件中，下达相应操作指令，软件自动构建三维信息模型，在模型中单独显示消防积水管道与喷淋系统，检查是否存在消防管道与其他种类管道碰撞问题，对碰撞管道参数进行调整。

5、管道碰撞检查

为检查不同种类管道、管道与建筑结构之间是否存在碰撞问题，需要应用BIM技术，工作人员向BIM软件中导入各专业设计图纸。在高层建筑三维信息模型中，以不同颜色标记机电与给排水等种类管线的布置结构，模型会显示相邻管道间隔距离等信息，根据相关设计规范与工程设计要求自动生成碰撞检查报告，在模型中标记各处管线碰撞位置。

6、给排水施工进度与质量控制

BIM可以根据建筑给排水施工方案开展4D模拟与5D模拟试验，管理人员在模拟环境中观察高层建筑给排水施工情况，对未来一定时间内的给排水施工进度与质量进行预测，根据模拟结果综合采取各项质量控制与进度控制措施，变更调整施工方案。从施工进度管理层面来看，对BIM技术的应用，可以通过绘制网络图与甘特图等方式，直观呈现实时施工情况，以三维动画方式演示建筑给排水施工过程，将计划进度与建筑给排水实际施工进度进行对比，帮助管理人员掌握施工计划的进度偏差与产生原因，为动态化与过程化施工进度管理工作的开展提供信息支持。

结语：

综上所述，在高层建筑给排水施工中，BIM技术表现出明显优势，可以帮助企业全面掌握给排水施工情况，提前预测施工效果与可能出现的问题，并不断优化给排水设计方案与施工计划。因此，需要不断探索BIM技术在高层建筑工程中的应用方向，完善技术应用体系，从而进一步提高工程整体运行质量。

参考文献：

[1]马晨龙.BIM技术在高层建筑给排水施工中的应用[J].建材与装饰,2019(36).

[2]吕娟,郭玲玲.BIM技术在高层建筑给排水施工中的运用[J].科学技术创新,2019(32).

[3]薛沿臻.BIM技术在高层建筑给排水施工中的应用简述[J].城市建设理论研究(电子版),2019(32).