摘要：近年来，BIM技术越来越多地被应用在建筑学、工程学、土木工程建设中，BIM技术是一种新型的电脑辅助建筑信息模型工具，在建筑设计中，BIM技术以创建与工程项目有关的三维模拟模型为主。BIM技术在给水、污水厂工程设计中，实现了在工程整个生命周期内，所有参与者进行三维扫描设计、可视化设计、协同设计的技术效用。本文对BIM技术在给水污水厂工程设计中的具体应用及应用问题进行了研究，并提出一些合理应用BIM技术进行工程设计的建议。
关键词：BIM技术；水厂；工程设计
一、BIM技术简述
在建筑学、工程学和土木工程中，建筑信息模型（BIM）是一个新型的电脑辅助设计工具，BIM技术在建（构）筑物设计中，以创建与建筑工程项目有关的三维模拟模型为主。而在应用BIM的过程中，设计应用数字信息的真实性越高，它所发挥的仿真性就越突出，这也正体现了BIM技术突出的模拟效果。同时，在工程设计应用中，BIM技术的三维协同设计模式较传统的AutoCAD二维表达方法更加地先进，它可以实现三维的可视化效果，同时拥有一处修改后整个模型同步更新、配套的分析作用等等。在应用BIM技术设计的建筑工程项目的所有生命周期内，所有参与者可以实现多系统数据的汇集、数据提取与分析以及数据经验的重用，这就意味着BIM技术的应用实现了建筑工程项目全产业链所有环节的效率提升和质量提升。
以水厂工程为例，BIM技术的应用对工程设计的作用主要表现在如下方面：
第一，可视化设计。在水厂给排水工程设计中，应用BIM技术实现了平面与空间的结合，使整个工程系统实现了三维可视化效果，这种三维可视化效果能够反映整个给排水工程中各个构件的对应位置，这使得设计人员通过BIM技术进行设计时，能够理清设计内容的相关依据，使设计人员更容易了解工程的具体情况。
第二，管线综合设计。设计人员应用BIM技术做给排水管线设计时，利用三维视图反映建筑空间立体结构的优势，获取水厂建筑的空间信息，从而得出更为合理的管线布设方案。其中，在管线综合设计中，BIM技术的三维碰撞检测功能对设计方案失误进行排除具有十分突出的性能，能够及时发现设计方案的漏洞，使设计人员及时优化设计方案。
第三，协同设计。相较于CAD等传统的设计软件，设计中BIM技术新工具，能够构建协同设计的信息共享工作网络，提高各个专业的设计配合度，协同设计的作用使各专业的碰撞几率有效地降低、同时还减少了很多工作量。
第四，关联性设计。通过BIM技术设计的协同性工作，整个水厂工程形成了围绕一个模型进行设计的信息环境，也因此工程项目的关联性就凸显出来。这种关联性具体表现为：在设计中，各个专业的设计人员能够同时和共同的完成工程项目的结构绘制和修改。另外BIM特有的修改一处、系统就会自动修改其他关联处的功能优势，也使得设计人员不容易出错，同时减少了设计绘图的工作量。
二、BIM技术在水厂工程设计中的具体应用
1、管道设计
在水厂给排水工程管道设计中，预先应用BIM技术进行画图处理，根据其所出的图纸，设计人员能够对给水厂工程的管道系统进行全面的衡量。在传统的给排水工程项目设计中，给排水管道设计的流程是设计人员必须先了解工艺流程和相关的设计方案、再对给排水施工图进行设计和绘制。这种传统的以平面图纸作为参考和设计依据的给排水管道图纸设计方法，表现出较大的局限性，即：仅仅通过平面图纸很难获取设计者的设计意图。而应用了BIM技术，其在反映设计者意图上就有了明显的优化，因为其三维可视化、关联性设计等优势，能够对各个专业的设计人员形成帮助，使他们获取多角度的价值信息（设计意图），从而减少设计失误。另外，BIM技术的应用还能够帮助施工安装人员有效地了解设计师意图，从而快速地、正确的完成管道安装工作。
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2、材料表统计
传统的给排水设计材料，需要依据CAD设计图纸信息和相关构件数据的统计和测量来完成，这种材料整合的方式耗时长、而且存在统计程度复杂和统计数据失误的风险性。而BIM技术的应用，在水厂给排水工程设计中，设计系统本身就能够将相关联的数据信息进行存储和集成，形成整合的数据信息，以达到整个工程链内各专业设计资源和施工资源共享的目标。例如：应用BIM技术完成数据整理和整合，就能够清晰地计算出给排水设计的实际工程量，进而实现其可持续发展目标。
3、协同设计
为了保证项目施工图能够符合工程总体设计图纸的要求，在设计工作中，各专业工程项目的图纸都需要建立在工艺专业图纸绘制的基础上。但如果水厂工程的整体设计较为复杂，则在总工程施工图纸中，必然具有多个专业管线的布设目标，那么在实际的施工环节，这些管线就可能出现交叉、重叠等现象。这是由于各专业的设计人员都在同时同步地进行设计，在没有数据信息及时共享的情况下，则很容易出现上述问题。而应用BIM技术进行设计，它通过构建相应的建筑工程信息模型和给排水工程设计信息模型，来确立水泵的具体尺寸，同时还会对不同专业信息进行有效的读取，为各专业的设计人员建立协同设计的信息共享环境，因此，能够有效地避免上述情况的发生。
4、三维扫描设计
作为目前先进的建筑设计辅助工具，BIM技术最大的优势在于它的三维扫描功能，这种先进的技术方式能够将建（构）筑物外形、结构、色彩等信息内容进行全面的扫描，形成以三维空间坐标为构架的立体结构制图，而节省了人工测量和定位的资源支出。在水厂给排水工程设计中，BIM的三维扫描技术主要表现在项目的改造及施工结果的验收等工作内容。
三、BIM技术在给水厂工程设计中的应用问题及建议
在我国，建筑业BIM体系中，REVIT软件的应用十分普遍，以下将针对REVIT软件在应用中存在的问题进行具体分析，并相应地提出一些优化建议。
1、透视图不规范
BIM体系的REVIT软件生成的透视图的规范性较差，其生成的透视图与轴测图有相似之处，但并非轴测图，与国家制图标准的要求有较大差距，不能被直接应用。因而，为了避免这种不规范性，往往在进行水厂给排水系统图的绘制时，要单独地进行绘图作业。
2、自动计算和自动辅助绘图功能有待开发
在给水厂工程设计中，应用BIM体系的REVIT软件时，有一些给排水设计环节仍显得较为复杂和繁琐，在出现这种情况时，可以应用二维专业设计软件的自动计算和自动绘图功能进行简化作业，从而使绘图工作变得简单而有效。
3、二维绘制功能有待增强
与传统的二维设计绘图辅助软件相比，BIM技术的二维绘制功能略显薄弱。虽然BIM技术的应用具有较为强大的三维可视化模拟功能，但三维模型的建立还需要基于二维绘制功能来完成。由此可见BIM技术需要针对二维绘制功能进行强化，强化措施为：对REVIT软件的导出兼容性进行优化，即可添加CAD格式的导出形式，这样就避免了在文件转换时，由于不兼容而导致的各种管线无整合性而出现问题。
结语：
相较于传统的建筑工程二维设计软件，BIM技术的设计优势在于其三维的设计体验和效果。在水厂工程设计中，应用BIM这种先进的辅助技术进行设计，不仅可以整合各专业施工图信息，确保给排水工程设计的合理性和高效性，同时，BIM技术还充分凸显了设计师的设计意图，有效解决一些管线交叉的问题，实现协同设计和施工安装的过程。
参考文献：
[1]王建东.BIM技术在给水排水工程设计中的应用研究[J].低碳世界.2017（34）
[2]薛宾.BIM技术在给水排水工程设计中的应用[J].农家参谋.2017（06）
[3]张勇.BIM技术在给水排水工程设计中的应用[J].住宅与房地产.2017（35）
论文作者:王钊,付晓峰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/14
标签：技术论文; 水厂论文; 工程设计论文; 给排水论文; 设计人员论文; 信息论文; 管线论文; 《基层建设》2019年第8期论文;