基于BIM的Revit机电安装在地下室建设中的应用

（中铁十五局集团东来地产开发有限公司，河南郑州 450015）

建筑工程项目一般由多个工程环节构成，机电安装工程是建筑的重要组成部分，与人们的日常生活息息相关。机电安装工程存在各专业设计图纸相对分离、各管线空间位置关系不明朗、设备与系统种类繁多、交织密集、布置空间狭窄、工序穿插繁杂以及综合协调难度大等问题，现场工程管理人员工作任务繁重。

目前，BIM技术已经涉入工程建设领域，但与建筑工程机电安装的深度融合不常见，应用BIM可视化模型和综合深化设计、工程量统计、辅助出图等技术，以提高对现场施工的科学指导，减少人为失误，保证施工质量，节约成本，提升整体施工管控水平。

1 工程概况

河南省周口市某项目占地面积7.74 万m2，总建筑面积为31.94 万m2，项目三期（15#～17#楼）是最后一期在建工程，于2018年3月开工建设，三栋楼均为框剪结构。

15#楼地下1层、地上28层，总建筑面积38 005.93 m2；16#楼地下1层、地上32层，总建筑面积32 557.94 m2；17#楼地下1层、地上32层，总建筑面积30 078.64 m2。

项目三期地下室总面积8 902.68 m2，设有人防区和人防设备、车库、2所居民及1所商业配电室等，空间狭小、管线错综复杂、工程体量大，施工安装难度大。

2 项目的前期准备

2.1 创建项目地下室建筑和结构模型

在Revit中，建筑样板对应建筑专业，结构样板对应结构专业[1]。一个项目中包含多个专业时，需要使用构造样板，但软件自带的样板不适合我国的相关制图与设计规范，因此需要工程师自行定义。因为机电安装紧紧依附于项目的建筑和结构模型，所以建立好基础模型尤为重要，其可以在直观分析的同时，消除部分结构、建筑审图和实际施工中不合理因素。

2.2 建立机电专业样板

与建筑和结构样板类似，机械样板对应机电专业，同样需要工程师结合我国规范标准与自身项目的实际情况，对其进行修改[2]。

项目样板的设置作为一个项目开始的先决条件，只有依托完善的样板文件，各专业工程师相关模型的搭建才能有序进行，在设计流程中无损传递。

机电专业样板在载入建筑和结构模型之前，主要的工作包括：

①建立一套完善的管道和线路系统；

②创建与项目相匹配的各类机电族文件[3]。

3 与地下室土建施工的初步协同

3.1 扫除土建预留预埋遗漏问题

项目地下室建筑电气、给排水、风施专业（孔洞、管径满足50 mm以上）共计5处预留洞口土建施工图纸有遗漏表达，通过BIM的三维模型能在前期扫除大部分，避免了后期的签证、后补救等对结构的损伤及费用。

预留预埋遗漏问题数据统计如表1所示。

表1 土建预留预埋遗漏问题汇总

3.2 暴露各专业碰撞问题

构建模型的过程是一次提前模拟施工和校审设计图纸的工作，机电工程各专业在平面图中很难协同到位，但通过三维模型的搭建较容易，能够直观地发现并明确同专业同类型、同专业不同类型、不同专业之间的碰撞问题。

例如因人防设计原因人防战时风机室设备占用原3#居民楼配电间，导致该配电间让位至隔壁，商业配电间由于空间不够，分离至16#地下室最西侧房间，中途通道狭窄、机电管线密集、后期施工难度大，从模型中碰撞发现并进行了提前分流部分管线位置走向。

风管与风管翻弯时碰撞如图1所示。

图1 风管与风管翻弯时碰撞

4 地下室机电综合深化设计运用

在传统项目建设中，由机电管线碰撞而引起的拆装、返工仍需花费大量成本，BIM技术的应用能够有效规避和遏制此类现象，使项目管理精细化更客观、科学，主要体现在以下几方面：（1）提高了安装平、立面的精度控制；（2）提高了建筑空间利用率；（3）降低了安装成本；（4）便于后期运维。对于管线优化应根据管线的系统性能、美观、检修、造价等因素，充分考虑管线的避让原则，如小让大、分让主、压力让重力、给让排、常温让高（低）温、低压让高压、气体让水、金属让非金属、一般让通风、阀件少让阀件多、施工简单让施工难、检修次数少让检修次数多、临时让永久、新建让已建成等[4]。

本项目地下室人防车库区BIM机电模型标高排布方案分三层：

（1）顶层为消防喷淋管，管道紧贴梁底，溅水盘离地库顶板75～150 mm，以节约设备空间。

（2）中间层为低区和高区消火栓管道、给水和压力排水管道、电气桥架平行布排，电气桥架不得平行置于消防喷淋管道下面。

（3）由于风施系统尺寸较大，为了减少其他管线的翻弯及方便后期检修，需要将风管置于下底层。当风管或其他障碍物宽度大于1.2 m时，其下方应增设下垂型喷头，人防区吊式照明灯具安装完成后，保证地库最终净空高度为2.4 m，且所有的设备、管线规避平行置于行车道上方[5]。

5 BIM在本项目地下室其他方面的运用

5.1 工程量统计

机电安装工程材料系统复杂、种类繁多，且设计变更较多，因此时常出现图纸中的数量与实际计算结果不同的情形。这给材料管理和成本预算造成了一定的困扰，在建族时利用BIM技术，将机电设备的族类别、类型以及类型下面的尺寸、材质、着色等信息高度集成参数化。利用Revit的“明细表”功能，可以快速统计工程量，导出表格或导入兼容的预算软件中，实现算量的便捷化、快速化、准确化[6]。

风管明细如表2所示。

表2 风管明细表

5.2 辅助出图

经过深度优化的机电工程综合模型可生成平、立、剖面图，满足实际工程需要；针对配电室、消防和生活水泵房、风机房等复杂机房，可以生成三维立体、透视图，帮助工程人员更直观、清晰了解机电设备与管线的排布；有变更需要时，只需修改族类型参数，重新导入模型中覆盖替换原有数据，便能实现实时自动改图。

6 结语

综上所述，本项目地下室机电安装工程在一、二期传统管理模式的基础上不断进行总结、提炼，在三期借助BIM的Revit技术进一步推进落实，采用科学有效的措施，实体质量和观感质量提升显著。