BIM 技术在装配式建筑给排水工程中的绿色节能研究

一、BIM 技术在装配式建筑给排水工程设计阶段的绿色节能应用

1.1 管线优化设计与空间协同

装配式建筑管线系统大多采取工厂预制与现场组装相结合的办法，在设计期间，着重改进管线布局的紧凑性以及路径的合理性，以削减材料损耗和能耗。凭借 BIM 技术创建起三维数字化模型，可以达成给排水管道、设备设施以及建筑主体结构与机电系统的集成化设计，而且利用可视化的形式推动多专业协同工作，其内部包含的碰撞检测功能能够有效地找出管线之间可能存在的交叉或者冲突之处。

基于 BIM 技术的管线优化设计以“最短路径 + 最小阻力”为核心思想，利用软件自带的水力分析模块，在不同管径、坡度条件下进行流速、压力损失的仿真计算，从而对管道规格、布置方案做出合理调整。在高层装配式建筑项目中，利用 BIM 平台精准确定立管位置，合理安排各层支管长度，可以减少水头损失，降低泵站运行能耗。

1.2 节能设备选型与系统匹配

依靠 BIM 技术，把设备参数和能耗数据加入到模型当中，凭借 Ecotect这类专业的能耗分析软件，针对给排水系统运行效率展开评估，进而达成节能选型的目的。在水箱设计阶段，利用 BIM 平台来比较传统混凝土水箱和装配式不锈钢水箱的热工性能差别，按照区域气候状况，优先采用导热系数小于 0.5W/(m²⋅K) 的不锈钢材料，以解决热水系统中热能损耗的问题。

满足循环水系统优化需求，凭借 BIM 技术构建含有水泵扬程、流量和管道阻力的动态联系模型，利用变频泵选型改善控制方案，保证系统低负荷状况下仍旧高效运转。依靠这个模型集成起来的能耗数据库可以准确预估系统整个使用寿命期间的能耗分布特性，为太阳能热水供给、雨水资源再利用等节能装置的协同设计提供科学支撑。

二、BIM 技术在装配式建筑给排水施工阶段的绿色节能管控

2.1 预制构件生产与运输优化

装配式给排水构件的生产要靠精准的尺寸参数支撑，BIM 技术可以和工厂生产线高效配合，推进数字化加工进程，削减人工测量误差，提升成品合格率。利用模型拆分功能，把同种构件当作标准模块来设计，缩减模具更换次数，节省材料成本和工作时长。以卫生间管道集成模块为例，把它拆分成统一规格的预制单元之后大批量制造，在现场组装，相比传统做法可以减少一定的材料损耗。物流运输环节，依靠 BIM 技术和 GIS 系统协同工作，按照构件的重量和外形特点来规划装载方案，改进车辆的载货能力，缩减运输次数和燃料耗费。施工预备阶段，模型里存有生产周期和安装顺序的信息，可以实行“准时化配送”，防止现场堆砌引发的破损风险和二次搬运需求，从而大幅度削减整体施工能耗。

采用 BIM 技术来创建运输车辆的智能化调度方案，可以准确算出构件到达现场的最佳时间窗口，这样就能大幅度削减等待时长，从而优化施工速度。通过虚拟仿真去剖析物流流程，就能尽快发现并解决潜藏的风险要素，好比交通管制、桥梁限行之类的状况，保证物流运作顺畅无阻。借助 BIM 平台里构件数据同现场管理系统之间的双向交流机制，做到即时同步状态信息，让项目组全方位知晓材料的动态以及供应计划，给工程进程管理提供有力的支撑。

2.2 现场装配与协同管理

依靠 BIM 技术的移动终端应用软件可以做到对施工现场的可视化操作指导，让施工人员能正确把握构件的安装流程和节点构造的细节之处，从而大幅度削减由于理解有误而造成的返工现象。采用增强现实（AR）技术之后，可以把虚拟模型同实际环境动态叠加起来，并随时检测构件的定位精确度，保证管道的牢固衔接，进而减少漏水的风险并节省用水量。在施工期间，利用 BIM平台促使各专业相互配合，预先察觉给排水、电气以及暖通等系统的潜在矛盾之处，避免交叉施工所引发的效率损失和设备闲置状况。此系统可以即时更新项目的进度资讯，有效优化材料的采购和运送规划，减少场地的占用面积以及仓储费用，进一步改善资源调配的效率并削减运维时的能耗。

建筑信息建模（BIM）技术被应用到建筑工程领域时体现出较为明显的价值，它对施工现场安全管理的改进效果较为突出，建立施工环节可能存在的隐患数据库之后再制定相应的预防手段便成为可能，事故发生的概率因此降低。在 BIM 平台整合进去的安全培训班借助虚拟现实（VR）技术可以令工作人员享受身临其境式的学习经历，从而使得其风险识别及危机处理的技巧提高。在此基础上通过物联网（IoT）智能感知器布置于工地周围来掌握温湿度、有害气体浓度这类有关施工环境的情况，这样就保证了现场施工是安全的，并朝着可持续发展的方向迈进。

三、BIM 技术在装配式建筑给排水运维阶段的绿色节能应用

3.1 设备运行监控与能耗分析

建筑信息建模（BIM）平台同建筑设备管理系统（BMS）深度整合之后，就能做到对给排水设备运作参数，比如水泵功率、流量和水温等展开即时监测，并在三维可视化环境当中动态显示设备状态。凭借大数据分析技术，这个系统可以准确找出存在异常能耗的环节，当某个管道流量突然增多的时候，就会自动判定可能存在泄漏的地方，并自动启动警报机制，帮助运维人员及时应对，规避水资源浪费现象。依靠以往的能耗数据，BIM 系统可以形成能耗走向报告，按照建筑运作特点改良设备运作策略，在非工作时段减小水泵转速或者改变热水循环方式，做到精准供能。

3.2 维护计划优化与资源管理

以 BIM 技术为依托所形成的给排水系统数字化模型，可以达成对管材属性、设计寿命以及维护记录等多源数据的整合，还会自动产生出预防性养护计划。通过分析管道的腐蚀情况，准确预估更换时间，从而防止出现突然断水事故并免除相关的能耗损失。这个模型能够同供应链经营体系相融合，随时得到备件的技术参数和环境适应性资料，首先推荐可再生资源或者高能效的替代品，以此来缩减运维期间的环境负担。在雨水回收和中水回用系统当中，BIM 技术可对水质达标状况和设备运作效能展开动态监测，精确调整雨水收集量和中水利用量之间的配比关系，加强水资源的循环利用率，且具备节水效能评判的功能，可以借助对比传统供水方法和先进节水策略的实际节水量以及污染物削减效果，给建筑绿色运作决策提供科学的依据。

结语：

BIM 技术在装配式建筑给排水工程全生命周期中起到重要作用，有效地推动了绿色节能目标的准确达成。展望未来，随着 BIM 同物联网、大数据以及人工智能等前沿技术不断融合，其在绿色节能方面的应用会体现出越发明显的智能化特点，通过数字孪生技术塑造起系统的全工况仿真模型，给装配式建筑的可持续发展提供更为坚实的科技支撑。

参考文献：

[1] 王琛 . 基于 BIM 的预制装配式建筑施工全流程协同优化研究 [J]. 中国建筑金属结构 ,2025,24(14):133-135.

[2] 章陈瀑 . 基于 BIM5D 技术的装配式建筑施工智能化管理研究 [J]. 低碳世界 ,2025,15(07):67-69.