BIM在新疆某大型地下车库管线综合中的应用——基于政府投资项目管理模式

BIM在新疆某大型地下车库管线综合中的应用
——基于政府投资项目管理模式

近年来，BIM技术为建筑业带来了全新的革命，随着新疆经济的快速发展，政府投资项目逐渐增多，扮演着越来越重要的角色，但BIM技术却仍处于探索阶段；本文结合新疆政府投资项目某大型地下车库为例，应用BIM技术对其进行机电安装管线综合运用，分析在政府投资项目管理模式下，BIM管线综合技术在新疆的实际应用过程及所面临的问题。

BIM（Building Information Modeling），建筑信息模型是近年来一项引领建筑数字技术走向更高层次的新技术。BIM技术的推广和应用将提高建筑业的科技创新能力，给建筑业的发展带来全新的革命。随着经济的快速发展，我国政府投资项目的投入不断加大，政府投资项目在固定资产投资中一直占据重要地位，不仅因为投资金额大，也因为所建项目是关系民生的重大项目，政府投资建设工程项目能否按要求完成，达到预期的投资效益，对社会和经济的发展具有非常重要的作用。

新疆地处西北，伴随着城市现代化建设步伐的加快、城市经济的不断发展，基础设施不断完善，各类政府投资建设工程项目相继实施。政府投资项目逐渐增多，大量结构复杂、形体庞大、施工环境恶劣、工期要求紧张的项目应运而生，随之而来的是，施工面临着更大的技术难题。与此同时，政府投资项目管理模式涉及的参与方众多、信息交流环节繁杂、利益均衡难度大。如何解决施工现场难题、如何减少沟通环节、保证参与各方对于信息资源共享的一致性等都成为必需解决的问题。由于地理位置相对偏远造就新疆的建筑技术的发展滞后于其他发达城市，因此BIM技术在新疆建筑业中的探索和应用仍处于初级阶段，与政府投资项目的结合更是少之又少。本文利用BIM技术在某大型地下车库中的管线综合为示例，分析BIM在新疆政府投资项目管理模式背景下的应用及面对的问题。

项目概况

本案例工程为新疆乌鲁木齐某大型地下车库，属于政府投资建设项目，位于新疆乌鲁木齐市市属行政事业单位集中统一建设职工住房，总建筑面积77813.42平方米，地上建筑面积1146平方米，地下建筑面积为76667.42平方米。本项目由专业的代建单位负责建设，涉及建设单位乌鲁木齐市政府投资建设工程管理中心，新疆城建集团股份有限公司为指挥中心，多家施工单位、监理单位、设计单位、材料供应商和物业单位等。参与方众多，造成协调难度进一步加大。

该地下车库主要为停车库和设备房。安装工程管线涉及系统较多，包括给排水、照明桥架、喷淋、空调、弱电桥架、消防、通风等系统。同时，机电安装工程的各专业管线及其支护系统繁杂、空间位置纵横交错，为设计和施工带来巨大的挑战。在设计阶段，各专业的图纸均是分开设计，各专业间也未进行统一协调的综合标高，以至于在施工阶段，各专业管线出现相互碰撞，安放不合理等情况，就会造成返工次数增加、成本超支、工期延误、同时也会带来安全、质量的相关问题。

管线综合的应用

管线综合预期目的

该大型地下车库建筑机电专业系统的管线错综复杂，系统包括空调、通风、消防、给水、排水、电气等；地上高层建筑设备机房均位于地下车库，并且设备机房较多，机房内

部管线众多，管线密集。该项目管线安装施工对建设各参与方都是一个挑战，前期的系统梳理、沟通、管线综合、设计优化尤为重要。BIM作为建筑信息的共享平台，协同各参与方在同一平台进行管线综合，通过可视化和模拟性等特点展现出三维立体实物图形，方便各方的沟通协调，将碰撞检查后的信息反馈给相关参与方，并及时做出调整，以减少施工现场的管线碰撞、质量返工等问题。

通过使用BIM技术，在地下车库管线安装施工前形成深化设计。即通过管线综合将各专业（包括电气专业、给排水专业、消防专业、通风空调专业等）的管线进行优化设计、合理布置，解决各专业在设计中存在的问题，以达到各专业间有序的配合。各专业管线进行错漏碰缺检查，以达到管线排布整齐美观、碰撞减少、质量返工减少、成本降低、按照合同约定的进度计划完成管线施工。

图1 各专业管线错综复杂

图2 管线调整图

图3 管线漫游

组织分工

该项目涉及多家施工单位，分别由各施工单位负责组织参与方，形成深化设计小组，会同建设、监理、设计各单位项目负责人和项目技术负责人共同制定深化设计、施工工作计划，确保施工的连续性。为了保证集成化总控管理的控制效率，该地下车库总控负责人由代建办总经理直接担任，并由建设单位项目负责人、施工单位项目负责人共同组成项目总控领导组成员。项目总控策划组与项目总控协调组合为项目总控工作组，工作组组长由施工单位项目技术负责人担任，工作组副组长由安装部项目经理担任。

表1 组织分工

机电安装管线综合指导原则

1）管径较大的管线优先。如空调通风管道管径截面均较大，在合理的管线安装范围内占据了主要的空间位置，应在平面图中先进行布置、确定位置。

2）临时的管线避让长久的管线。 如施工中临时引水管线应避让其他长久管线。

3）水管避让风管。在相同的标高位置，单水管与单风管相触时，水管应避开风管。

4）有压管线避让无压管线。如靠重力排水的无压管线均有一定坡度，在与有压管线碰撞时，有压管线应该避让无压管线。

5）金属管线避让非金属管线。如PVC给水管与金属给水管交叉时，金属给水管线应避让。

6）附件少的管线避让附件多的管线。如喷淋系统中，泡沫罐附近各式阀门众多，其余管线应避让。

7）为了便于施工和后期检修，还要考虑管线施工时施工人员的工作面、以及各专业管线的支架空间等。

碰撞检测、综合出图

1）进行基础准备工作

首先，将各专业的每一张图纸中的管线，进行位置、标高的分析， 每种管线应采用各自不同的图层、颜色。其次，将逐一分析后得到的风管、电缆桥架、给水管、排水管及喷淋主管综合到一张图中。将综合后标高重叠的部位进行初步调整。 同时确定各专业管线的相对位置， 根据布置原则选择达到特殊管道的相关要求，如靠重力排水的无压管有坡度要求， 不宜上下移动，所有其它管道必须避之等。

2）管线复杂处进行调整

设备机房内管线众多且密集，需要与各设备进行连接。按照以下方式进行调整：

首先，为了尽可能减少碰撞点， 管线布置时， 要先考虑到：管线排布的大致顺序，如什么管线应在最上部；交叉管线时，要考虑管线是否能上绕或下绕。还应注意机房内管线较为集中的部位，如管道竖井，必须提前考虑管线的布置问题，否则内部管线杂乱无章，且不易调整。

针对各专业管线，将能成排布置的先进行成排布置，如各种给水管线，依据设计图，合理安排其走向，尽量减少各专业管线在机房内部的返弯及交叉现象。其次，将管线较多的其他部位，可以采用联合支架，不仅可以节省建筑空间，还可以节约建筑材料，以使整个机房的管线布置得整齐、美

观、合理。

最后，要根据梁的位置、高度和不同层的层高及安装后的净高要求， 在施工困难的地方画处安装的剖面图来调整管线的的布置。如在管线密集处、交叉较多处。

3）确定碰撞点进行协调

将各专业管线全部综合到一张图中，通过复杂的交叉位置，分析各专业在设计上存在的矛盾，对各专业管线原来布置的走向、相关的位置与其他专业发生碰撞的现象，或安装与土建专业的碰撞问题，提出调整方案和协调的意见。根据每处碰撞点的三维图显示、碰撞点的位置、碰撞管线和设备的名称以及图纸中对应的位置。由施工单位组织，会同各方商讨解决。做到真正意义上做到信息共享、联动修改。在管线交叉的地方，明确不同管线的标高，同时确保调整后的管线不再碰撞，可以正常的顺利进行施工。最终使各专业管线在建筑空间上占有合理的位置，画出详细的大样图，出图后由施工单位技术负责人到现场再次确认，检查是否仍存有问题。

4）管线综合成果

该项目中，通过应用BIM技术进行管线综合，不仅提高了工作效率和工作准确度。通过BIM技术的管线综合将各专业管线位置进行合理布置，分析各专业间存在的矛盾，协调各专业间的配合，减少二次拆改，加快施工进度，降低成本。

图4 土建安装综合

图5 碰撞检查点示例

存在的问题

尽管BIM技术近年来发展迅猛，在很多国家以及国内部分城市已经慢慢开始普及。然而在新疆BIM技术的应用却一直没有得到广泛的应用，仅限于个别施工难度大、形体复杂的建筑，且只是局部使用。通过本次案例项目对BIM应用的使用情况，对BIM在目前新疆的发展中存在障碍做以下分析。

参与方对BIM的认知

就新疆目前情况来看，BIM技术已经得到广泛的认可，其价值毋庸置疑。政府投资项目管理模式下，涉及建筑工程参与方众多，协调难度大，各参与方对BIM的认识程度和接受程度不同。面对前期投入大量的资金、人力和物力，还需设立专门的BIM应用机构、对人员进行培训，各参与单位对现有模式的改变仍处于比较被动的状态。

BIM应用不仅带来技术风险，还需要建立工作新流程，同时又涉及多方利益者，在没有切实的技术保障和配套管理机制的情况下，大力推广BIM也比较困难。政府和业主的需求是推动BIM在建设行业发展的主要动力之一，但各参与方均没有完整的BIM团队，BIM的核心价值在于各参与方之间传递各自的信息成果的过程可以达到有限的衔接，而紧靠某一利益相关单位单独使用BIM是很难实现正真意义上的信息交流。

软件系统问题

BIM是依托于建筑数字信息的共享平台，软件的使用是必不可少的，而我国只是学习欧美的AutodeskRevit系列、ArchiCAD等专业软件，相较于国外，我国BIM技术软件的开发较缓慢。在BIM核心建模软件这个方面，除了在算量软件方面如鲁班、广联达、斯维尔具备一定基础优势外，BIM的核心设计建模软件开发较为匮乏。新疆地处偏远，信息技术的传递相对缓慢，各大软件对BIM的开发在新疆的推广和应用也为之甚少。因此，软件的缺失，造成很多专业技术和应用操作的不方便，使BIM技术的应用受到了一定的限制。

市场环境

中国BIM市场没有形成统一的规范标准，BIM涉及到的标准非常多，从初期的规划决策到后期的运营维护，每个环节都应有不同的交付标准，所以统一各个环节的标准，是当下确保BIM广泛应用的关键。我国现有的建筑行业体制不统一，法律责任界限不明，缺乏较完善的BIM应用标准，也是制约BIM技术应用与推广的障碍之一。

建筑业大力推广BIM的趋势下，人才的的缺失和培养问题也是当下刻不容缓的问题。对BIM技术的应用应培养具有BIM理念和技术的专业人员，要求熟练掌握BIM系列软件是非常有难度的。新疆地区由于资源的相对匮乏，BIM技术的学习资源也不足，不能提供充分的学习培训机会，从而导致新疆地区很多参与人员仍处于很被动的阶段。

结语

本案例基于新疆政府投资项目管理模式，应用BIM技术对新疆某地下车库进行机电安装管线综合，使管线综合更直观形象，管线的位置进行合理的布置，分析设计中存在的问题，解决各专业间的协调与配合问题，减少二次拆改，加快施工进度，降低成本。同时，结合本案例分析BIM应用在新疆的推广和应用中的所遇到的问题。就目前情况看来，BIM技术虽在新疆的发展有若干阻碍，但是BIM技术已经得到政府、建设单位、施工单位和其他各参建单位的认可，其价值毋庸置疑，相信在不久的将来，BIM技术能真正落地于新疆，为新疆地区的建筑业带来全新的发展。

10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.20.008