BIM技术在建筑设备管道施工中的应用

林 铮

(福建信息职业技术学院，福建 福州 350007)

随着人们生活水平的不断提高，对建筑要求也在提高。建筑中的各种管道如建筑给水管道、排水管道、消防管道、采暖管道、空调管道、建筑电线管道等都在增多。要使这么多管道在建筑设备安装过程中不发生碰撞，而又整齐美观，必需在施工前进行模拟安装，对管道进行碰撞测试、碰撞调整、管道综合优化设计、工程量统计，这对提高施工质量，减少施工返工率和成本，避免后期出现重大失误有着非常重要作用。BIM技术在建筑设备管道设计和施工中能够实现这些功能。

1 建筑设备管道施工的难点和对策

建筑设备管道施工涉及到各个专业工程，沟通难度大，设计图中许多管道的排布和标高均未明确，管道与建筑结构发生冲突，这就造成各专业之间发生矛盾、推诿的现象。利用BIM技术，在建筑设备管道施工前进行二次深化设计,能够解决这些问题，也避免了因为更改而耽误工期、浪费材料。

BIM技术应用在建筑设备管道施工中是根据各专业图纸按标准建模，对关键点进行管道方案安排布置，对后期可能会导致安装过程中出现冲突现象，甚至可能出现严重后果进行碰撞检测和调整、对于管道净高进行模拟分析、对整个工程管道进行深化设计，确定最优方案，导出各专业图纸，进行管道施工。减少后期可能发生的碰撞，提高工程质量，减少拆装、减少返工现象，节约成本和减少工期。

2 BIM在建筑设备管道施工中的应用

BIM在建筑设备管道施工中应用，是基于Revit平台，进行快速翻模建模，碰撞检查，净高分析调整，管道翻弯、自动绕弯，通过各种管线之间漫游动画，错、漏、碰撞能及时被发现，同时还能优化设计原图并修改，进行工程量统计自动生成等。

2.1 管道碰撞检查

在建筑设备管道施工中，使用传统形式的CAD图纸，难以将各专业管道错综复杂衔接反映出来，管道交叉在一起，难免发生碰撞问题，既影响施工工期，又增加施工成本。利用BIM技术，可以将各管道碰撞问题引入三维可视化功能，准确发现系统碰撞点，并可以观测到各个管道碰撞问题，及时指出碰撞点存在的问题和形成报告，为优化设计方案提供参考，防止实际施工过程出现因为管道碰撞，造成返工现象，提高管理水平，保证工期。

使用BIM软件出图、优化模块进行碰撞检查时，能够直接形成碰撞报告，优化加深符合交底的二维、三维图对比，便于后期成果展现，并且简单快捷、提高工作效率。可以开展各专业之间无缝对接，相互协作。传统Revit软件或者Navisworks软件进行碰撞检查时，只能进行定点检查，而且查找不方便，导致多视图系统显示的时候比较困难，形成报告不够直观。

2.2 管道净高分析

建筑设备的管道相对复杂，需要最大化利用梁内空间。在梁内空间，确保管道下净空，将管道上下翻设置。设计过程优先考虑无压管，遵循有压让无压的原则。在碰撞检测后的修改过程，需先考虑将有压管标高进行更改，如果不能满足，再进行更改无压管。同时修改过程还需要考虑大管径管优先，遵循小管径管让大管径管。如果遇到热水管和冷水管发生碰撞时，考虑热水管优先，先更改冷水管，如果不能满足，再进行更改热水管。考虑无保温管让保温管,价值低者让价值高者,同时还要考虑消防、装修等其他有关各专业。

在管道深化设计前做净高分析，BIM功能模块不仅能在复杂空间进行净高分析，而且可以在每个要求点进行净高分析，可以直接在各阶段对构件的空间距地净高随时检测，从而优化设计，避免施工过程中净化不足等重大问题。实现设计哪里不够高哪里进行调整。传统Revit软件或者Navisworks软件都不能进行净空分析，只能采用相关体量与检查对象进行碰撞检查，从而进行净空分析，手段繁项复杂，容易遗漏。

2.3 管道深化设计

2.3.1管道准确定位

为了避免后期开洞造成的工程损失，利用BIM模型，可以准确获得各建筑设备各管道的位置信息，获得墙体和楼板的洞口预留的精确信息，为施工人员进行精确定位、管位置预留提供了很大的方便。BIM模型还可以进行管道翻弯、全自动绕弯、智能避让，提高了智能化和工作效率，为管道预制提供了很大的便利，为后期施工提供便利。通过BIM技术进行建筑设备管道深化设计，提前发现问题并进行调整，最终生成图纸，保证项目落实。进而保证施工质量，减少施工管理成本。以下是通过HiBIM软件进行翻弯、开洞(见图1～图4)。

2.3.2管道综合设计

利用BIM技术，可以对建筑设备工程管道进行综合平衡设计，可以合理布置，优化各类管材、附件等的规格和尺寸，预留出有效的检修空间，控制建筑净高，减少部分管道的弯头数量及长度，从而在预留孔洞或管道预埋时，找出尺寸较优、路径较短的管路。利用BIM技术也可以很好的展示各专业管道及设备的布置情况，提前发现问题并进行调整。为了减少施工管理成本，保证施工质量，可以让施工人员提前掌握管道安装的具体情况，将模型中出现碰撞冲突情况准确的显示出来进行调整、更深入的优化，避免了因更改工程量而耽误工期、浪费材料。此外，为了有效提高施工效率，可以优化施工工序与工艺的过程。

2.4 系统施工模拟

对于建筑设备管道工程施工来说，从本质上其工序是一种不可逆的过程,在施工时顺序是不能随意更换的，一旦出现安装顺序错误，就可能会导致施工成本增加。对于建筑设备管道系统排布错综复杂、种类众多，在进行安装过程中，利用BIM技术在虚拟环境中快速翻模建模、施工模拟、管道碰撞检测、管道净高分析、管道精确定位、管道综合设计，实现设计与施工过程的数字化、可视化技术。在系统施工复杂部位，如地下室、水泵间、机房等部位的管道，可以事先做好应对措施，预先提前发现施工过程可能发生的难点，进行施工动画模拟，进而确定最佳设计和施工方案，用于指导施工，最终降低返工成本和管理成本。对施工过程中资源、场地、设备等情况也可以进行协调。

2.5 工程量统计

工程出图基于Revit平台，对于建筑设备管道施工而言，运用BIM技术将各专业设备构件智能转化，以二维平面设计图纸为基础,构建三维信息，将该三维信息模型应用于该建筑的建筑设备管道中，模拟施工的过程。在虚拟模型建设过程中，可对不同施工段进行管材、附件用量的自动统计，制定施工计划。并且根据不同地区要求，套用不同清单定额，也可以按自己订单要求调整。某些特定条件下进行快速选择，提高计算工程量效率，如清单汇总表，定额汇总表，实物汇总表，扩展AR，VA造价对接，实现对项目成本的动态化掌控。

3 结语

BIM技术应用在建筑设备管道工程施工中，解决了方案策划，可以进行管道碰撞检查和调整、管道净高分析、管道准确定位、管道综合设计、系统施工模拟、工程量统计等，提高了设计的效率与出图质量，精准快速生成材料计划等难题，降低了施工的费用，保证了建筑设备管道施工的顺利进行，减少了建设的返工率和工期。有条不紊地完成了体量大、工期紧的施工任务。同时，利用BIM技术也提升了整个工程精细化管理水平，保证决策的时效性和准确性，减少人员压力，也为后期工程设计和施工提供宝贵经验。