BIM技术在高层建筑给排水施工中应用.pdf

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 126 BIM 技术在高层建筑给排水施工中应用 杨 雄 何伟超 中国机械工业机械工程有限公司，河南 郑州 450051 摘要：摘要：BIM 技术在高层建筑给排水施工中应用，可提高工作效率、降低施工成本、提高施工质量。应用过程中也会遇到一些问题，例建模精度不高、施工过程中变化难以反应到模型中、数据共享和协同问题以及技术人才缺乏等。针对这些问题，需采取针对性地解决措施，如加强对施工现场数据的收集和管理、优化 BIM 软件的协同机制、培养更多的 BIM 技术人才等，以促进 BIM 技术在高层建筑给排水施工中的应用。关键词：关键词：BIM 技术；高层建筑；给排水施工 中图分类号：中图分类号：TU82 当今，高层建筑给排水施工是一个极具挑战性的领域，需要精细的规划和高效的执行。而建筑信息模型（BIM）技术则是近年来引起广泛关注的解决方案，能够帮助设计和施工团队提高效率、降低成本和风险。然而，BIM 技术在高层建筑给排水施工中应用仍存在许多问题，如建模精度不高、施工过程中的变化难以反应到模型中、数据共享和协同问题以及技术人才缺乏等。如何有效地解决这些问题，将是推广 BIM 技术在高层建筑给排水领域的重要课题。1 BIM 技术功能 1.1 协调设计 在高层建筑给排水施工中，涉及的设计方案较多，如建筑结构、给排水系统、电气系统等。而这些设计方案往往是由不同的设计团队负责，协调不同设计方案之间的冲突是十分困难的。BIM 技术通过数字化的三维建模，将不同设计方案整合在一起，可以方便地检查不同设计方案之间的冲突，避免设计错误，节约时间和成本。此外，设计团队可以同时协同工作，共同完成项目，避免了信息不对称和误解等问题，提高了项目的质量和效率。因此，BIM 技术的应用可以极大地促进高层建筑给排水施工的协调设计1。1.2 可视化设计 可视化设计是 BIM 技术在高层建筑给排水施工中应用的一大优势。传统设计方案往往以二维图纸形式呈现，难以直观地呈现设计方案的效果，难以有效传达设计意图。而通过 BIM 技术创建数字模型，可以直观地呈现设计方案的外观、内部结构、材料等信息，使设计方案更加真实、可视化。同时，利用虚拟现实技术，可以将数字模型投影到实际场景中，进行三维演示，使设计方案更加具体、直观。这样可以帮助设计团队更好地展示设计方案，促进沟通和协作，提高设计质量和效率。此外，数字模型可以根据不同的观察角度进行交互式探索，让设计团队和建设者更好地了解设计方案的各个方面，更好地控制项目进度和质量。1.3 参数化设计 参数化设计是指利用 BIM 技术中的参数化建模功能，通过定义和控制建筑元素和构件的参数，自动地生成具有高精度的数字模型。这种功能可以使建筑师和设计师快速地调整和修改建筑设计，并且保证设计的精度和一致性。在 BIM 中，每个构件都可以被定义为一个参数化的对象。这些对象可以包含各种属性和参数，如尺寸、材质、重量、成本等，而这些属性可以被实时地修改和更新。在参数化建模中，建筑师可以在一个数字模型中定义各种不同的构件，并设置它们的参数。这样一来，当建筑的尺寸或者设计要求发生变化时，只需要调整这些参数，就可以自动地更新整个模型，而不需要手动修改每个构件2。通过参数化设计，建筑师可以更加精确地控制建筑的尺寸和形状。例如，建筑师可以通过定义一个参数来控制某个房间的面积，然后在数字模型中对该参数进行调整，自动地调整该房间的大小。此外，BIM中的参数化设计还可以帮助建筑师自动生成各种建筑元素，如墙壁、楼梯、门窗等。这些元素可以根据不同的参数进行自动化调整，以适应不同的设计要求。同时，参数化设计还可以帮助建筑师更好地管理建筑中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 127 项目。通过 BIM 技术，建筑师可以将各种设计参数和数据存储在一个数字模型中，以便于整个团队进行共享和协作。这种集中管理的方式可以减少数据冗余，避免信息丢失，提高团队的协作效率。此外，BIM 技术还可以帮助建筑师对建筑项目进行可视化，以便于更好地理解建筑的结构和功能，从而进行更精确的设计和决策3。1.4 安装模型设计 安装模型设计是 BIM 技术的一个重要应用领域。在建筑项目中，安装工程是一个重要的环节，包括空调、电气、管道等系统的安装。如果这些系统的设计出现问题，将会导致施工延期、成本增加以及系统运行效率低下等问题。因此，安装模型设计可以帮助设计团队在设计阶段发现和解决问题，从而确保施工的顺利进行和系统的正常运行4。在安装模型设计中，BIM 技术可以帮助建筑师和设计团队创建一个完整的数字模型，其中包括建筑设备和系统的详细信息。这些信息可以包括设备的尺寸、型号、位置、接口等，以及系统的布局、管道连接方式、电路连接方式等。通过这些信息，建筑师可以在数字模型中进行精确的设计和调整，并且可以预测系统的性能和效果。利用安装模型设计，建筑师可以进行各种模拟和测试，以确保系统的正常运行。例如，可以对系统进行流体分析，以测试管道连接的流量和压力等性能参数。可以进行电路分析，以测试电气系统的稳定性和安全性。可以进行空气动力学分析，以测试空调系统的通风效果和能耗情况等。通过这些模拟和测试，可以发现和解决设计中的问题，从而避免施工延期和额外成本。1.5 施工管理优化 BIM 技术可以通过数字化建模、安装模型和可视化设计，帮助施工管理团队更好地规划、安排和优化施工过程。BIM 技术可以为施工人员提供更全面、更准确的信息，使他们能够更快地做出决策，并提高工程的质量和效率。同时，BIM 技术还可以帮助施工团队更好地管理材料、人员和资源，确保项目的成功完成5。2 BIM技术在高层建筑给排水施工中应用存在的问题 2.1 建模精度不高 首先，管道系统的布局是建立数字模型的重要部分，如果布局不准确，可能会导致管道系统无法正确连接或对其他构件产生影响。其次，数字模型中可能会缺失一些关键信息，例如管道的长度、直径和坡度等，这些信息对于施工过程至关重要。第三，由于施工现场的实际情况可能与设计图不符，因此数字模型可能无法准确反映实际情况，这会导致误解、错误的决策和额外的修复成本。第四，数字模型中的管道可能会与其他构件发生冲突，例如管道与电缆、管道与梁柱等，这可能会导致施工延误和额外的成本。第五，在高层建筑中，给排水管道系统的施工环境通常很狭窄，如果数字模型不准确，可能会导致施工难度增加和施工时间延长。2.2 施工过程中的变化难以反应到模型中 首先，施工现场的变化往往需要即时更新数字模型，以确保数字模型与实际情况一致。但由于更新数字模型需要一定的时间和精力，施工团队可能会忽略更新数字模型，从而导致数字模型无法及时反应施工现场的实际情况。其次，由于施工过程中的变化未能及时反应到数字模型中，数字模型可能无法准确反映实际情况，导致设计和施工团队之间出现信息不对称，影响施工效率和质量。第三，由于数字模型与实际情况不符，设计和施工团队可能基于错误的信息做出决策，导致施工过程中出现错误或延误。第四，由于数字模型与实际情况不符，施工团队需要额外的人力成本对数字模型进行更新和修改，以确保数字模型与实际情况一致。第五，由于数字模型无法及时更新，项目管理可能无法精确掌握施工进度和质量，影响项目的整体管理和控制。2.3 数据共享和协同问题 首先，不同的 BIM 软件使用不同的数据格式，这使得数据共享和协同变得困难，可能需要进行繁琐的转换和处理。其次，由于设计和施工团队之间的沟通不畅，可能会导致数据的缺失或错误。例如，施工团队可能没有及时获取最新的设计图纸，导致施工出现偏差或错误。第三，由于涉及多个团队和多个数据源，数据管理往往变得复杂和混乱。这可能导致数据丢失、冲突和重复，从而降低了数据的准确性和可靠性。第四，由于数据共享和协同存在问题，设计和施工团队中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 128 之间的信息交流可能不及时。这可能导致设计方案的修改和施工计划的调整无法及时反映在数字模型中，从而影响了施工进度和效率。第五，由于数据共享和协同涉及多个团队和多个数据源，可能存在安全性和保密性问题。这可能导致敏感数据泄露或被滥用，从而对整个项目造成损害。2.4 技术人才缺乏 缺乏 BIM 技术的专业人才，使得设计和施工团队缺乏足够的技术支持，无法充分利用BIM技术的优势，影响工作效率和质量。BIM 技术需要掌握一定的技术知识和经验，但是在建筑和工程公司中，专业的 BIM 技术人才比较稀缺，这会限制 BIM 技术在公司内部的应用和推广。由于技术人才的缺乏，很多公司在应用 BIM技术时需要借助外部的技术支持和服务，这会增加公司的成本，同时也可能导致数据安全问题。在高层建筑给排水施工中，BIM 技术的应用范围较广，需要不同领域的专业人才协同工作，缺乏足够的技术人才也会影响到不同领域的协同工作效率和质量。3 BIM技术在高层建筑给排水施工中应用策略 3.1 提高建模精度 在施工过程中，需要优化建模流程，减少误差和不确定性，提高数字模型的精度。例如，使用更精确的测量工具和技术，以及提高建模人员的专业技能和经验。同时，收集更准确的数据，并及时更新数字模型，以确保数字模型与实际情况保持一致。例如，使用 3D 激光扫描技术对现场进行扫描和数据收集，以便及时更新数字模型。此外，使用数字化施工技术，将数字模型与施工现场实际情况相结合，以减少施工难度和时间，提高施工效率。例如，使用虚拟现实技术进行数字化施工仿真，以及采用 BIM-4D 技术进行施工进度管理。3.2 加强模型更新和管理 BIM 技术的不断优化可以提高数字模型的精度和可靠性。例如，采用先进的扫描技术或机器学习算法可以更准确地获取实际场景信息，并将其反映到数字模型中。同时，施工团队和设计团队应加强沟通和协调，及时分享变化和更新的信息，确保数字模型与实际情况保持一致。在施工过程中，可以采用云端 BIM平台可以将数字模型与施工现场实时同步，使施工团队能够及时获取最新的模型信息，确保数字模型与实际情况保持一致。应用现场采集技术（如无人机、激光扫描仪、移动设备等）可以快速获取实际场景信息，将其反映到数字模型中，并实时监测施工现场的变化。同时，建立数字化的变更管理系统，以记录和追踪施工过程中的变化，建立标准化的数据交换格式，使设计和施工团队能够方便地共享和传输数字模型信息，减少信息不对称的问题。3.3 建立数据共享和协同平台 首先，需要制定统一的数据格式和标准，以便设计和施工团队能够顺利地共享和协同数据。其次，建立完善的数据管理系统，以确保数据的准确性、完整性和一致性。第三，加强设计和施工团队之间的信息交流和沟通，确保信息的及时流通和准确传递。第四，加强对数据安全性和保密性的管理，采取必要的措施防止敏感数据泄露或被滥用。第五，使用专门的协同工具，如 BIM 360，以便设计和施工团队能够更好地共享和协同数据。3.4 加强技术人才培养和引进 首先，需要加强教育培训。可以通过培训班、课程等方式，提高相关专业人才的技能水平，增加他们对 BIM 技术的理解和应用能力，提高从业人员的素质和水平。其次，建立行业标准和规范，明确 BIM 技术在给排水施工领域的应用范围和标准，提高应用标准化程度，从而提高相关专业人才的技术水平和应用效率。第三，可以采取积极引进相关专业人才的措施，例如建立人才引进政策，提供优厚的薪酬和福利待遇，提高行业的吸引力和竞争力。第四，建立数字化的协作平台，促进设计和施工团队之间的信息共享和协同工作，提高工作效率，从而减轻技术人才的负担和工作量，同时也能提高 BIM 技术的应用效果和质量。最后，建立产学研合作的机制，加强 BIM 技术在高层建筑给排水领域的研究和应用，提高技术人才的培养和应用能力，同时也可以促进 BIM 技术的不断创新和发展。4 结束语 总的来说，BIM 技术在高层建筑给排水领域具有广泛的应用前景和巨大的潜力。在未来，随着技术的不断进步和人才队伍的逐渐完善，BIM 技术在高层建筑给排水施工中的应用将更加广泛，为该领域的发展和进中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 129 步做出更大的贡献。参考文献 1崔洋.BIM 技术在某高层建筑给排水设计中的应用要点J.砖瓦世界,2023(6):181-183.2刘晶,王东进,王成昌.BIM 技术在某高层建筑给排水 设 计 中 的 应 用J.工 程 技 术 研究,2022,7(1):52-53.3梁浩.BIM 技术在高层建筑给排水施工中的应用J.大众标准化,2022(13):41-43.4林文.BIM 技术在高层建筑给排水施工中的应用探析J.江西建材,2021(7):151-154.5段婷婷.BIM 技术在高层建筑给排水设计中的应用J.建材与装饰,2021,17(31):68-69.