基于BIM的综合管线深化设计流程初探

罗远峰 凡 荣 苏家荣

(1.广东技术师范学院，广东 广州 510665； 2.广东工业大学，广东 广州 510090； 3.广州盛冠建筑科技有限公司，广东 广州 510520)

·施工技术·

基于BIM的综合管线深化设计流程初探

罗远峰1凡 荣2苏家荣3

(1.广东技术师范学院，广东 广州 510665； 2.广东工业大学，广东 广州 510090； 3.广州盛冠建筑科技有限公司，广东 广州 510520)

通过简述BIM的特点，以广州番禺供电局生产调度综合楼项目为例，详细阐述了BIM在管线深化设计中的实践及应用经验，并提出管线深化设计过程中BIM应用的基本流程，同时对BIM在管线安装阶段的应用进行了尝试，为进一步推动BIM在建筑业的应用提供参考借鉴。

BIM，管线综合，流程，建筑业

0 引言

随着国家“十二五”规划对BIM的推广，BIM在建筑工程项目中得到不同程度的应用，尤其在综合管线深化设计项目中效益最为明显。对于综合管线深化设计，BIM从三维角度出发，将各专业信息整合在一个数字模型中，辅助设计师系统全面的考虑管线排布、净高控制、设计效果等问题，避免出现管线与管线之间、管线与结构构件之间发生碰撞的情况。

文章以广州番禺供电局生产调度综合楼项目为例，对BIM技术在管线安装工程中的应用进行探索与实践，初步提出一套基于BIM技术的管线深化流程，并对BIM在管线安装阶段的应用进行了尝试。

1 项目概况

广州番禺供电局生产调度综合楼项目位于广东省广州市番禺区石基镇傍江西村清河东路傍江西路段南侧，地下1层，地上11层，建筑高度49.94 m，总建筑面积34 356 m2(见图1)。

管线安装工程包含：废水系统、风机电桥架、空调排风系统、空调送风系统、喷淋系统、气体灭火系统、生活给水系统、通风系统、污水系统、消火栓系统、雨水系统、各类桥架等十多个系统。

由于设备管线系统繁多、布局复杂，依靠传统二维图纸的管线综合，容易导致建筑后期出现大量设计变更[1]。项目中利用BIM技术，解决了图纸中的多处碰撞，管线深化设计效果明显，下文将详细阐述BIM技术在项目中的应用。

2 BIM在项目中的应用效果

本项目采用的基础建模软件为Autodesk Revit系列软件，模型整合软件选用Navisworks Manager软件，BIM模型浏览软件选用Navisworks软件,效果展示选用3Ds MAX。

2.1 可视化交流

项目中通过建立结构模型、建筑模型与机电模型(见图2，图3)，将二维图纸转变成三维信息模型，能够直观的观察建筑形体、各种构件、空间净高及设备管线间的关系，也让业主真正摆脱技术壁垒的限制，参与管线综合设计。利用BIM的漫游、模拟和任意空间剖切图(如图4所示)等技术让各参与方能够用三维的思考方式考虑管线综合方案，也改变了图纸会审、方案比选、工艺展示的交流形式，减少和缩短各参与方配合和重复沟通的环节，提高管线综合的效率。

2.2 碰撞检查

文章以三层走廊区域管线碰撞点解决为例说明项目中利用BIM解决碰撞问题的流程：

首选利用Navisworks的碰撞检查功能，协助各专业确定碰撞位置，发现消防喷淋水管、空调水管、照架桥架与梁碰撞，空调排风管、空调送风管与弱电桥架碰撞，消防栓系统与空调水管碰撞等(见图5)。其次将问题形成书面文档并反馈给设计协同解决，调整消防喷淋水管、空调水管、照架桥架、空调送风管、弱电桥架标高及位置，形成初步优化方案(见图6)；然后组织业主、设计方与施工方进行会议讨论，利用BIM技术展示初步优化方案，发现该区域安装吊顶后净高仅2.1 m，不符合业主净高要求。于是利用BIM进行三维可视化的方案比对，最终决定拆除该区域排风管,调整各系统使净空达到2.68 m(见图7)。最后将优化成果由所有参与方以会签的形式进行认可，并输出BIM图纸指导现场施工。

利用BIM技术的管线综合方式，打破了专业的限制，让更多的参与方能够在一起讨论项目问题，将可能发生的问题尽可能解决在施工前期，避免在施工过程中因碰撞问题、净高问题导致返工及浪费。

2.3 进度模拟与工艺模拟

项目中将Project进度计划导入Navisworks进行施工进度模拟，可以直观、精确反映整个项目的施工过程，发现施工过程中可能存在的“软碰撞”或不合理的地方，以便提早做出解决方案，对制定合理的施工方案具有重要意义。

对于施工过程中的特殊工艺，可根据工艺流程，利用BIM制作视频演示动画，指导现场施工人员理解工艺难点。并且BIM模型与各种视频动画能够作为施工技术交底材料，更好的指导现场施工。

2.4 深化设计出图

BIM模型是具有建筑物的空间、尺寸、材质、设备等信息的数字模型。项目中利用深化后的BIM模型，不仅能够打印需要的平面图、剖面图、孔洞预留定位图、装修末端定位图等二维图纸，而且能够打印任意区域的三维轴侧图和单专业管线平面定位图等BIM图纸，更为清晰的表达设计意图，辅助现场施工。

3 BIM在项目中的应用流程

通过对BIM在项目中的应用与探索，结合系统科学方法，绘制出一套相对完整的BIM管线深化流程图(见图8)，辅助决策者从整体和全局出发，把控整个管线深化过程，指导各参与方相互沟通协调，提高效率[2]。

该流程图的详细意义如下：

1)组建BIM技术小组，制定BIM应用方案。

首先由项目组负责成立BIM的领导机构(BIM技术小组)，明确分工及时间节点。其次是系统分析该工程的重点难点，找出影响管线安装工程进度的症结，以此来制定BIM的项目实施方案，包含所需要的硬件设施、BIM建模软件、BIM技术人员、需要模拟的施工工艺等内容。

2)BIM设计模型的建立。

首先从委托方获得设计图纸，由BIM各专业人员进行图纸检查，将图纸问题反馈给设计方，问题解决后开始建立BIM结构模型、BIM建筑模型与BIM机电模型。然后对模型进行第一次碰撞检查，发现专业之间的错、漏、碰现象，将问题汇总并提交设计方协调解决。

3)BIM深化模型。

首先进行现场勘测、结构复核，根据勘测结果、管线避让原则、原则性标高和业主、设计方净高要求进行模型调整、优化。再次对模型进行碰撞检查，将碰撞问题汇总，通过三方会议解决，最终得到BIM深化模型，从而保证BIM在施工前现场信息的准确性。

4)BIM深化模型的应用。

BIM模型的多种可视化表达使得项目各参与方能快速有效地沟通，对施工的组织与实施也有显著的辅助作用。利用BIM深化模型，结合进度计划，能够进行4D模拟，发现施工过程中因时间先后顺序导致的“软碰撞”；能够对施工重点难点进行模拟，指导现场的施工；能够对管线末端进行定位，为装饰工程提供基础；基于BIM深化模型完成三维管线综合设计图及预留孔洞图，为项目现场施工提供施工依据[3,4]。

4 BIM技术在管线安装阶段的应用

对于BIM在施工中的应用，项目中选取了气体灭火系统进行了初步尝试，并总结出具体实施流程，为进一步推动BIM落地提供参考：

1)首先确定模型的颗粒度，该项目以达到下料的水平为标准，然后对模型进行细化、分割，尤其注意管件、弯头、附件、喷头等部位的建模与拆分细化。

2)对模型进行编号，并制作气体灭火系统装配图(见图9)。

3)利用Revit导出气体灭火系统材料清单明细表(见表1)，

发送厂家进行预制加工。

表1 二层气体灭火系统材料明细表

4)材料到货后，根据装配图编号进行管线安装，大大提高管线的安装效率。

5 结语

在该项目中，利用BIM技术辅助会议交流、解决碰撞问题及管线预制加工等方面的工作，改变了传统的交流方式与工作方式，对提高沟通效率及工作效率产生了积极影响。

BIM是实现绿色建筑的新技术，不仅在综合管线深化设计中有广泛应用，而且在规划、设计、施工、运营维护阶段具有广阔的发展前景，当前国内BIM正处于初期的发展阶段，需要有更多的项目投入到BIM的研究与探索中来，共同推动BIM及建筑业的发展。

[1] 杨远丰,蔡晓宝.三维管线综合设计实践与技术探讨[J].建筑技艺，2011(Z1):154-159.

[2] 梁炳堃,罗远峰.系统科学方法在BIM中的应用研究[J].广州建筑，2014(5)：39- 43.

[3] 徐 民,吴 洪.BIM技术在医疗建筑机电安装中的应用[J].中国医院建筑与装备，2014(10):86-88.

[4] 过 俊.BIM在国内建筑全生命周期的典型应用[J].建筑技艺，2011(Z1)：95-99.

Primary exploration of integrated pipeline deepening design process based on BIM

Luo Yuanfeng1Fan Rong2Su Jiarong3

(1.GuangdongPolytechnicNormalUniversity,Guangzhou510665,China; 2.GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou510090，China; 3.GuangzhouSunglydConstructionTechnologizesCo.,Ltd,Guangzhou510520,China)

Through briefly describe the characteristics of BIM, taking Guangzhou Power Supply Bureau of Panyu production scheduling complex building project as an example, elaborated practical and application experience of BIM in the deepening design of the pipeline. In addition, put forward the basic application workflow of the BIM in pipeline deepening design process. Finally, the application of BIM in pipe installation phase was attempted, it has a reference significance to further promote the development of BIM and architecture industry.

BIM， pipeline， process integrated， architecture industry

2014-11-26

罗远峰(1987- ),男，在读硕士； 凡 荣(1989- ),女，在读硕士； 苏家荣(1990- ),男

1009-6825(2015)04-0096-03

TU990.3

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