BIM技术在机电管线综合优化中的应用研究

黄山峻　冯为民

摘要：随着工程项目的复杂程度越来越高，利用传统的二维图纸进行机电管线综合的设计、施工和优化的局限性日渐显现。通过BIM技术可以整合暖通、给排水、电气和消防等专业的模型，有针对性地进行碰撞分析检查，在施工前期及时发现二维施工图纸中的“错漏碰缺”等错误，并进行相应的优化，大大减少不必要的返工，提高管线综合的质量，降低工程成本。

关键词：建筑信息模型；管线综合；碰撞检测；优化

中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.33.090

1传统设计方式在管线综合优化中的应用缺陷

（1）传统管线综合设计只能够表达单一截面或局部信息，很难对管线综合进行全面整体的分析，致使管线交叉部分的问题难以完全呈现。

（2）传统管线综合设计缺乏综合性考虑，在进行管线交叉综合时就难以避免调整管线标高时带来的“连锁反应”，往往解决了一处碰撞又会带来另一处的碰撞。

（3）传统的图纸是按照平面出图，施工单位必须阅读多张平面图纸才能掌握某种管道系统。若等到施工过程中出现问题，才去考虑管线综合，会导致大量设计变更，进而对工期造成延误。

2BIM技术在管线综合中的应用优势

（1）各机电专业工程师利用Revit MEP 软件进行协同设计，按照1：1建立BIM模型，利用BIM的可视化优势，可以直观地获得相关的管线信息。同时，利用BIM模型进行技术交底，能最大程度地提高施工的准确性。

（2）利用Navisworks软件的“Clash Detective”功能，可以快速地检查模型中各机电专业存在的“错漏碰缺”等错误，通过反馈给相关设计人员进行调整修改，能在施工前期就把所有的管线碰撞问题一次性解决，有效预防工期拖延。

3工程概况

招商开元中心项目一期项目位于广东省深圳市罗湖区，本工程为超高层建筑，是典型高档的商业加住宅项目，建筑施工难度大。总建筑面积39847.82平方米，建筑层数是36层。该项目属于现浇剪力墙预制外挂板结构工法体系，预制率达15%，装配率达30%。本项目的机电管线复杂，包括生活给水系统、污水系统、空调风系统、消火栓系统及各种电缆桥架系统等系统。

本项目采用BIM技术对机电管线综合进行优化，有效地解决了施工图纸中的多处碰撞，大大减少了施工过程中的设计变更，在项目的管线优化过程中取得了显著的效果。

4BIM技术在项目中的应用流程

BIM技术在机电管线综合中的优化流程如下图1所示。

4.1建立建筑结构BIM模型

本项目的建筑和结构BIM模型建立采用的建模软件是Revit Architecture和Revit Structure，利用二维CAD施工图纸建立三维BIM模型，整合后的建筑结构BIM模型及其标准层细化模型如下图2所示。

4.2建立机电BIM模型

根据本项目实际情况，制定本项目的BIM标准，包括模型精细度标准、命名规范、色彩标准等，根据相关标准采用Revit MEP建立BIM管线综合模型。对于不同的类型的管线，需要设置的模型精细度不一样，对于像暖通风管和给排水水管等需要较高的模型精细度，需要设置的参数有标高、管道尺寸、坡度和材质等，而对于像附件、管件、阀门等一些则不需要太高的模型精细度，过分追求较高的模型精细度反而会让模型浏览起来更加缓慢。因此，采用合理的机电模型精细度标准划分是十分有必要的；采用规范统一的命名规则，可以有效地对管线综合的管理；采用标准的模型色彩标准有助于管理人员和技术人员一目了然区分不同的管道系统类型。下表1为项目的机电模型精细度标准、表2为项目机电模型的命名规范、表3为项目机电模型的彩色标准、图3为项目的机电管线综合示意图。

4.3整合BIM模型

建筑、结构和机电的BIM模型分别是通过Revit Architecture、Revit Structure和Revit MEP建立的，分开建立模型的好处在于能够实现模型的轻量化，防止因为多个专业模型同时创建而导致模型文件过大，影响模型打开及审查模型的速度。因此，将分别建立好的建筑、结构和机电模型通过Navisworks软件的“附加”方式打开，可以实现BIM模型的整合。

4.4碰撞检测

利用Navisworks强大的“Clash Detective”功能，可以实现对整合后模型存在的硬碰撞、软碰撞和重复项进行快速查找，通过导出“HTML”格式的碰撞报告，在碰撞报中可以清楚地看出存在碰撞的图元的ID，进而在Revit中进行管线的避让，自动完成二维施工图纸的修改。该项目共发现结构冲突106处，机电冲突1135处，PC预埋冲突36处。下面仅表示出结构和给排水管道之间的硬碰撞。

5结语

该项目充分发挥了 BIM 技术在管线综合优化中的优势，在施工前期及时发现二维设计中出现的管线交叉碰撞问题，修正图纸；同时，BIM模型的三维可视化使现场管理更加科学、简便，避免了施工中会出现的一些基本错误，大大提高了管线综合的质量。

参考文献

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