BIM 在城市给水排水工程中的应用研究

引言

随着城市化进程的加快，城市给水排水工程的规模不断扩大，结构日益复杂，传统的设计、施工和管理模式面临诸多挑战，如信息传递不畅、协同效率低下、工程变更频繁等。BIM 技术以其可视化、参数化、协同化的特点，能够整合工程全生命周期的信息，实现各参与方的高效协作和信息共享。

一、BIM 技术的核心特点

1.1 可视化

BIM 技术能够创建三维立体模型，将抽象的设计图纸转化为直观的可视化模型。在城市给水排水工程中，通过 BIM 模型可以清晰地展示管道的走向、管径、坡度、高程以及与周边建筑物、地下管线的空间关系，使设计人员、施工人员和管理人员能够更直观地理解工程设计意图，减少因信息误解导致的错误。

1.2 参数化

BIM 模型中的每个构件都包含丰富的参数信息，如材质、尺寸、性能等，这些参数相互关联，一处参数的修改会自动关联影响其他相关参数。在城市给水排水工程设计中，参数化特性使得设计人员能够快速进行方案调整和优化，提高设计效率。

1.3 协同化

BIM 技术为城市给水排水工程各参与方提供了一个协同工作的平台，设计单位、施工单位、监理单位、建设单位等可以基于同一模型进行信息共享和协同工作。各参与方能够实时获取和更新工程信息，及时沟通和解决问题，避免信息孤岛和重复劳动，提高工程的协同效率。

1.4 全生命周期管理

BIM 技术能够贯穿城市给水排水工程的规划、设计、施工、运营、维护直至拆除的全生命周期。在不同阶段，BIM 模型可以不断更新和完善，为各阶段的工作提供信息支持，实现工程全生命周期的信息化管理，提高工程的整体管理水平。

二、BIM 在城市给水排水工程各阶段的应用

2.1 规划设计阶段

城市给排水工程规划设计阶段可以运用 BIM 技术辅助方案比选优化，通过三维模型直观呈现不同规划方案的空间布局和功能效果，分析方案是否可行，方案是否合理。在给水管道规划上，通过运用 BIM 模型进行不同管径、不同走向的管道对供水压力、流量的模拟，选取最佳规划方案。BIM 技术还能够进行管线碰撞检测，在设计阶段发现不同专业管线之间以及管线与建筑物、构筑物之间的碰撞冲突。

2.2 施工建设阶段

在城市给水排水工程施工建设施工建设期间，BIM 技术可应用于施工进度模拟与施工方案优化。结合 BIM 模型与施工进度计划建立 4D 施工模拟模型，直观显示工程的施工进度和各工序之间的衔接关系，辅助施工单位合理安排施工资源配置，优化施工流程，保障工程的施工进度计划顺利实施。BIM 技术也可应用于施工技术交底，在复杂的施工部位可利用 BIM 模型进行可视化交底，使得交底过程直接，不出现理解偏差，减少施工差错，提升施工质量；通过对BIM 模型的工程量信息的应用，避免出现工程材料浪费现象，节省不必要的成本支出。

2.3 运营管理阶段

城市给水排水工程项目后期运营管理中，BIM 技术可以为运营过程中的设备检查、故障查找、管网优化提供帮助。与物联网相结合，利用 BIM 模型对管道的运行状态参数，包括流量、压力、水质等进行实时监测，在参数异常时进行报警，通过 BIM 模型定位故障位置，给出准确的维修信息，提升了故障修复能力。在 BIM 模型中存在的设备参数和维护信息基础上，合理安排运维时间和资源，延长设施设备的使用寿命，降低运营成本。

三、BIM 在城市给水排水工程应用中存在的问题

3.1 技术应用成本较高

在 BIM 技术的应用过程中需要很多的资金，例如软件的购置、硬件设备的配置、人员的培训等费用，而对一些中小型企业来说昂贵的应用成本使他们很难承受，不利于 BIM 技术的推广与应用。BIM 模型的创建和维护需要专业技术人员来完成，目前行业内掌握BIM 应用技术人才较少，也加大了技术应用成本。

3.2 数据标准不统一

各专业、各单位都参与城市给水排水工程建设，不同的软件平台及不同的应用系统数据格式和标准不一样，数据共享和交换难度大，BIM 模型的信息不能在各参与方之间顺利地传递，影响协同工作效率和效果。

3.3 协同机制不完善

虽然 BIM 技术为协同工作提供了平台，但在实际应用中，各参与方之间的协同机制还不完善。由于各参与方的利益诉求不同、工作习惯各异，在协同工作中容易出现沟通不畅、责任不清等问题。例如，设计单位和施工单位在模型信息的传递和理解上存在偏差，导致施工与设计不符的情况发生。

3.4 应用深度不够

目前，BIM 技术在城市给水排水工程中的应用还主要集中在设计阶段的建模和碰撞检测等方面，在施工阶段的进度管理、成本控制以及运营阶段的维护

管理等方面的应用深度不够。许多企业对 BIM 技术的认识还停留在工具层面，没有充分发挥其在全生命周期管理中的优势，应用效果有待进一步提升。

四、优化 BIM 在城市给水排水工程应用的策略

4.1 降低技术应用成本

政府和行业协会可以加大对 BIM 技术应用的扶持力度，通过设立专项基金、提供补贴等方式，降低企业的应用成本。加强 BIM 人才培养，通过高校教育、职业培训等多种途径，培养更多具备 BIM 应用能力的专业人才，缓解人才短缺的问题。

4.2 制定统一的数据标准

行业主管部门应组织制定统一的 BIM 数据标准和规范，明确各专业、各阶段的数据格式、内容和交换方式，实现不同软件平台和应用系统之间的数据共享和交换。建立 BIM 数据管理平台，对工程全生命周期的数据进行统一管理和维护，提高数据的复用率和利用效率。

4.3 完善协同工作机制

建立健全各参与方之间的协同工作机制，明确各方的职责和权利，规范协同工作流程。通过签订协同协议，明确信息传递的方式、时间和责任，确保信息的及时、准确传递。加强各参与方之间的沟通和交流，定期召开协同工作会议，解决协同工作中出现的问题，提高协同工作的效率和效果。

4.4 深化 BIM 技术应用深度

企业应转变观念，充分认识 BIM 技术在全生命周期管理中的价值，推动BIM 技术在施工、运营等阶段的深度应用。在施工阶段，加强 BIM 技术与施工管理的融合，利用 BIM 模型进行进度跟踪、质量控制和安全管理；在运营阶段，将 BIM 模型与物联网、大数据等技术相结合，实现管网的智能化管理和优化。同时，鼓励企业开展 BIM 技术应用创新，探索适合自身特点的应用模式和方法。

结论

BIM 技术为城市给水排水工程的全生命周期管理提供了先进的技术手段，在规划设计、施工建设、运营管理等阶段具有广泛的应用前景。虽然目前 BIM技术在应用过程中存在成本较高、数据标准不统一、协同机制不完善、应用深度不够等问题，但通过采取降低应用成本、制定统一数据标准、完善协同机制、深化应用深度等优化策略，能够有效推动 BIM 技术在城市给水排水工程中的应用。

参考文献

[1] 赵曼曼 , 李梦雅 .BIM 在城市给水排水工程中的应用研究 [J]. 工程机械与维修 ,2025,(05):136-138.

[2] 祝成 .“新基建”在城市给水排水工程规划设计中的应用探索 [J]. 中国建设信息化 ,2021,(19):66-68.