BIM技术在机电管线综合深化设计的应用探索

吕方武?王玮

摘 要 本文对BIM技术在机电综合管线工程中的关键过程应用进行了简要分析，并结合项目实例，对BIM应用具体流程及要点进行了阐述，为类似工程提供可借鉴的解决方法。

关键词 BIM技术;机电管线;深化设计;轻量化;碰撞检测

前言

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设计、施工和优化的局限性日渐呈现。通过BIM技术的应用，在施工前期针对性地进行碰撞分析检查，及时发现二维施工图纸中的“错漏碰缺”等错误。通过加强施工过程中BIM轻量化的管理，解决了由于分包班组“各自为政”而导致的管线安装混乱、检修空间狭小，净高高度不足等问题，大大减少了不必要的返工，在提高管线综合质量的同时显著降低工程成本[1]。

1BIM应用关键过程应用分析

（1）根据业主要求的净高高度及各子系统检修频度确定管线的排布方案。基本避让原则如下：有压让无压，小管让大管，冷水管让热水管，安装多附件管道时要注意管道之间留出足够的空间，方便日后的检修及更换管件。

（2）搭建各专业模型，需要建立统一的构件命名，确定模型精度标准。在熟悉各专业设计图纸及管线布置的原则上，利用Revit软件进行结构、建筑、机电各专业模型的搭建。可以根据分项工程设置相应的工作集，然后针对不同类型的专业模型，通过链接完成整体模型建立工作。完成之后与图纸进行对照，确保各专业模型与图纸一一对应。

（3）碰撞检查及优化调整。BIM模型创建完成后，进行一次初步的碰撞检查，主要是机电各系统之间与结构建筑之间的碰撞。大型建筑工程内部的机电管线数量通常非常多，可以以楼层作为单位进行逐层的碰撞检查。根据综合管线排布的原则及相关的设计验收规范、现场结构、预留孔洞的实际位置，严格控制各专业间管线的距离。在满足设计及验收规范的基础上，根据排布原则、结构空间、支架设置空间、现场作业及后期维修等空间要求，通过可视化的调整，进行各专业的综合排布，直观的反应管道布置情况。

（4）在利用BIM软件实现一系列的应用与调整后，建立一个整体的管线综合模型，并上传至BIM平台进行轻量化处理，班组可在移动设备上实现模型的浏览查看，便于指导施工。

2BIM技术在机电综合管线深化中的实际应用

2.1 工程概况

房投商务大厦工程位于湖北省宜昌市西陵区体育场路以西，胜利三路以南，体育场路与鸦宜铁路交会处，是一座集综合服务、办公于一体的公共建筑工程，总建筑面积50421.18㎡，总高度50.15m。主楼地下2层，地上10层，采用钢筋混凝土框架剪力墙结构;裙楼地下2层，地上4层，采用钢框架结构。

2.2 BIM应用重难点

（1）项目机电安装工程总体体量大，系统多，专业齐全，管线多层叠加、交叉现象非常普遍，让传统二维设计手段非常难以应付。另外本项目喷淋系统支管为穿梁设计，进而致使裙楼钢结构的钢梁开洞的准确定位十分重要;其次由于地下室的机械车位的限高的要求，其复杂的机电系统和管线排布直接影响到后续的装修的质量和效果。

（2）由于设计单位在前期设计阶段对机电管线综合考虑不足，加上业主多次调整主楼功能分区方案，导致机电管线深化设计方案必须跟随建筑、结构以及装修方案的变化做出相应调整[2]。

2.3 BIM解决方案

（1）BIM模型创建。BIM团队主要利用Revit、Tekla等系列软件进行BIM三维模型的创建。由于项目机电体量较大，BIM人员分别建立了土建、给排水、暖通、电气等各专业模型，给各个构件赋予了与图纸相对应的尺寸、型号、材质等，然后将各专业模型链接在一起形成整体模型，并在此基础上进行后续调整。

（2）碰撞检查优化调整。根据项目特点，在各安装专业建模前初步制定管综方案，事先拟定大致标高，避免各专业标高重合，以此为基础建立模型并进行碰撞检测，出具碰撞报告，查找错漏碰等问题。在保证机电系统功能和要求的基础上，结合地下室机械车位的高度情况，对各专业模型进行整合和深化设计，一些涉及净高尤其是与机械车位相冲突的位置，及时通知业主协商解决方案，直至通过合理的布置实现综合模型零碰撞。

（3）地下车库管线优化。具体实施中，我们首先确定了电气桥架的位置，贴梁底铺设，然后根据管线排布原则按照各个系统调整设备管道，并预留检修空间，最终确定优化方案，强弱电桥架分别排布在消火栓环网的两侧，风管底部净空为4m，满足风管底喷头的安装高度，且不影响机械车位的安装。优化设计后，强弱电的距离符合规定，不会产生干扰，且桥架贴梁底通过，水管居中风管左右铺开，管线排布整齐美观，管道翻弯情况减少，既节省材料又简化施工，有效满足了设计及相关规范要求。

（4）BIM轻量化应用。在完成系列深化设计工作之后，本项目建立了BIM轻量化平台，将模型无损上传并进行轻量化处理，使各专业分包班组都能通过移动设备进行实时信息交流沟通、协同工作，有效避免了返工现象的发生[3]。

3结束语

在房投商務大厦工程机电管线综合深化设计过程中，通过BIM建模、碰撞检测、调整、分析，轻量化等一系列工作实现了机电综合管线的精确化设计，有效提高了后续现场安装效率，减少了施工中因返工造成的人、材、机浪费，取得了良好的经济效益和社会效益，具有良好的推广应用价值。

参考文献

[1] 叶鹏.大型地下室机电管线综合的BIM技术应用浅析[J].中国新技术新产品，2019，（04）：125-126.

[2] 赵鹏，章明友，郭天成.浅谈BIM管线综合排布要点[J].建材与装饰，2018，（44）：20-21.

[3] 席海华，孙成伟，钱晨.BIM技术在科技馆项目管线综合优化的应用[J].建筑工人，2018，39（07）：4-6.