建筑管线综合安装BIM技术分析

摘 要：随着我国越来越多的领域都已经结合了科学技术，人们也发现了BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技术合理应用于建筑管线综合排布中，可以提升施工质量与效率。因此本文分析了BIM技术标准、建筑管线综合施工的原则，提出了管线综合安装BIM技术的优势以及注意事项，并探讨了其实施策略，希望为有关部门提供参考。

关键词：建筑工程;管线综合施工;BIM技术

中图分类号：TU17;TU85                             文献标识码：A                              文章编号：2096-6903（2022）01-0040-03

0 引言

随着科学技术的发展，BIM技术在我国已经得到了充分的应用，而建筑工程的各项流程合理应用BIM技术都可以得到极大的帮助。为了更加满足当前社会对建筑不断提升的要求标准，提升管线综合排布施工的工作效果，合理应用BIM技术就显得尤为重要。

1 BIM技术与管线综合排布施工

BIM技术在多个国家都得到了广泛运用，BIM技术可以充分采集建筑工程整体项目中的各项数据指标，其不仅可以应用于整体项目周期，还可以在某个阶段或某个流程中运用，通过其内在的各个软件精密计算施工中的各项数据，最终可以将工程通过仿真模型具体表现出来，并具有高度的完整性、一致性、协调性与优化性，合理运用BIM技术更加可以减少施工中的各项问题，满足要求。

建筑的管线综合是当前建筑领域中，特别在机电安装工程的一项重要的施工流程，合理的管线排布更加可以促进整体建筑的供暖、给排水、消防、电气等多种方面的需求，全面增加人们的舒适度。施工中更加需要注意管线的排布，对于狭小区域如梁顶、水冷房、锅炉房、管道等更应通过合理的排布而为后续施工预留位置，因此管线布控的合理性十分重要。

2 建筑管线综合施工原则

第一，应满足总体原则。在管线综合排布施工中，应尽量为后续施工预留空间，利用梁内空间进行施工，一般来说管道的安装都贴在梁底，特别是对于一些较高的梁板，更应通过交叉管道而充分利用有限的空间，让桥架、水管等通过弯转而避让较大的风管，并避免冲突，满足总体布局。

第二，应满足避让原则。在管道施工中，大型管道及主要管道应处在优先位置，小管道、分管道、低压力管道应进行避让。排布管道应充分遵循合理性与先后性，只有让占地位置以及主要管道得到疏通，才可以让更小的或不重要的管道围绕大管道有序分布与贯通，保证管道分布的规整性，避免管道冲突。

第三，垂直面排列原则。在管道施工中，除了应分清管道排布的先后顺序外，对于垂直空间的管道排布也应注意。在垂直排布中，热管道、无腐蚀性管道、保温管道与低压力管道应排在上方，相反的管道则应排在下方，且注意在电气管线与水路管道保持安全距离，通过合理排布来提升建筑的安全性。

第四，管道间距原則。管道排布中，应充分考虑管道与管道之间的距离，首先对于需保温的水管和空调风管需考虑保温厚度，避免因保温厚度导致无空间安装管道。而对于其他管线，也应预留出足够的位置，一方面方便施工，一方面也可以规避连带破裂的情况，满足施工规范要求。

第五，末端空间原则。在管道排布施工中，应充分考虑对于风口、灯具、电路等设施的规避与安装，对于管线的排布应保证电气桥架安装后的操作空间以及维修空间，为后续施工提供便利性，同时又可以达到一定的视觉效果[1]。

3 建筑管线综合安装BIM技术的优势分析

3.1协同管理模式

将BIM技术应用到管线综合技术当中，能够在实现对整个管线设计过程可视化的同时，将管线综合技术与工程项目的实际情况结合起来。工程项目中的管线综合技术在实际应用中会涉及众多岗位的协调安排，利用BIM技术，能够将工程中各种管线的具体安排情况呈现出来，不仅各个岗位中的技术人员能够为管线的综合设计提供不同视角下的建议，还能够对提高管线综合设计的科学性和合理性起到重要的作用。而在将BIM技术应用到建筑的管线综合安装工作当中，在解决以往管线设计工作中存在问题的同时，也能够对现有的管线设计管理模式进行创新和发展，通过一种全新的管理和工作模式来促进建筑管线综合设计的实用性。

3.2节约施工成本

BIM技术在建筑管线综合安装中的应用，最为主要的一个优势就是可视化技术和建模技术的应用。在应用可视化技术的过程中，相关人员能够通过对管线综合设计情况的了解，及时发现管线设计中存在的各种线路冲突和实际应用中可能存在的问题，从而在未进行管线施工的前提下及时排除安全隐患和问题，从避免建筑管线施工中因线路问题导致的施工成本增加的问题。而在应用BIM技术的过程中，相关人员还能够依据BIM技术依托的数据库来选择一种更能够体现经济性和实用性的管线设计方案，从而实现对管线综合设计的优化。依据这种更加科学的建筑管线综合设计方案，施工单位能够按照不同的施工阶段来分批采购相应的管线材料，并对施工的队伍进行合理的划分，在缩短管线施工作业时间的同时，也能够更好地满足建筑工程项目控制成本和场地空间有限的要求。

3.3提高施工质量

从当前建筑工程的发展状况来看，越来越多先进施工技术得以应用，使得建筑管线的综合设计方案和形式也更加复杂化。在这种情况下，将BIM技术应用到建筑管线综合设计当中，能够在计算机中呈现出管线的复杂节点设计内容，并通过对节点位置的调整来确保管线综合设计的质量，在提高管线设计施工合格率的同时，也能够避免以往在进行人工设计过程中出现的各种问题，通过确保管线设计的科学性和合理性来为整个建筑工程的施工奠定基础。

3.4加快施工进度

对于建筑工程项目来说，是否能够按照规定的时间完成工程项目的施工，不仅会影响到建筑工程的实际施工质量，还会对工程项目消耗的施工成本造成一定的影响。将BIM技术应用到建筑管线综合设计当中，能够借助BIM来实现对各种管线的设计和预制安装，通过模拟各种管线的实际施工过程，来预估不同管线系统安装施工应用的时间，并通过对管线施工质量的控制，避免出现返工的情况影响实际的施工进度。与此同时，BIM技术在建筑管线设计中的应用，还能够以更加精确的管线洞口尺寸和位置来合理控制实际的施工质量，从而更好地满足工程项目的施工进度和质量要求[2]。

4建筑管线综合安装

4.1暖通系统

在管线施工中，一般安装在暖通设备管线时，由于设备体型较大，因此管线尺寸也不容易弯曲，建模中应充分考虑送风与排烟。常见的暖通管道一般有顶对齐、底对齐以及中心对齐，空间较为紧张，再加上暖通管道位居最上层，普遍采用顶对齐方式，而在空间较为宽松的地方则可以采用中心对齐的方式，保证后期安装效果。

4.2电气桥架系统

建筑中的電缆桥架在进行施工时，很容易由于设计原因而导致排布位置欠佳，缺乏对于图纸的核对。因此在安装时为了避免碰撞，应尽量调整桥架，让桥架间距满足相应规范，增强综合支吊架的使用。如果发生了冲突问题，应尽量将梁内空间的桥架向上翻转，发挥梁的高度优势，注意不应过分执着于桥架的整体布局，而导致出现与管道的冲突与碰撞的问题。

4.3给排水系统

对于给排水系统的安装，应充分考虑系统所包含的排水、给水、消防等多种管线的布排。这些管线工作量较大，且在有限空间中的密集程度过高，因此应充分运用BIM技术的优势，先进行仿真模型的建立，等到主管道模型的排布调整完毕后，再进行相应补充。应注意在建立较大尺寸的管道时，先不用建模，在施工中应对管道进行标高，确保消防管道的管顶标高不超过桥架底部标高，避免与桥架发生碰撞，最大限度满足管道排布要求，方便后续的优化调整。

4.4外界影响

除各领域的系统外，外界条件也会对管线布控带来影响。如光源、噪音、温度等。由于建筑需要一定程度的外界自然环境为居住者带来较高的舒适度，室内采光、降噪、通风等都需要对管线进行合理布控以满足人们需求。

室内照明与装修的工艺会相互影响，因此在管道设计中，应将室内空间明亮作为一项标准，管道的设计应充分考虑采光因素，为室内提供明亮但不刺眼的采光就需要让管线排布更加具备合理性。

温度对于居住者的影响更大。建筑工程在进行管线施工工作时，应考虑温度变化以及控温时间对于管线设备选材的影响，对于暖风通道更是应采用保暖材料进行设计，设计出合理的顶口排列方向、数量以及排列位置，降低综合管线布排的难度。

如果管道设计不合理，还会在工作中产生噪声，影响人们居住，排水管的噪声尤为明显，应通过布局避免水流冲击管道的噪音影响居住者，因此应合理布置室内管道，让排水管道与卧室间有充足的距离，并选用具有隔音属性的材料[3]。

5建筑管线综合安装BIM技术的实施策略

5.1施工图立体化

在施工中充分运用BIM技术，可以将施工图纸进行立体化展现。在设计中，很多管线的排布工作都需要在较为狭小、空间有限的地方进行排布，这就极为考验施工人员的工艺，为了降低施工难度，也可以准确确认施工材料的分配。使用BIM技术可以将管线剖面图进行直观展现，让工程师更直观地在不同角度观察建筑走向以及空间布局，并对管线的交叉有更为清晰的认识。

另一方面可以对项目通过网络进行模型的上传，将各个流程的施工进度进行直观展现，保证机电管线的各项施工在时间与空间上的同步性，并且应对施工人员进行交底，减少沟通不畅的问题以及各项问题隐患，减少后续的返工次数。

5.2管线综合设计

由于管线综合施工中，管线数量庞大、种类复杂，需要在施工中严谨遵循管线施工的五项原则，因此对于其施工难度也显著提高。在管线施工中所涉及的专业范围较广，往往通过单一的技术交底难以做到明确认识，而应用BIM技术则可以良好地汇总设计中存在的种种问题，并直观地给出解决方式，方便各单位确认。

施工人员应按照BIM模型进行管线的综合设计，审查图纸中的一系列问题，综合各个专业领域的需求以及问题，合理安排管线布局，减少发生碰撞的可能性，得出给排水、结构、建筑、电气、通风等管道的碰撞检测报告，并以此为参考设计出三维管线图。

5.3管线综合优化

在施工人员完成BIM三维管线图后，也应利用扫描仪扫描整体建筑的尺寸，在完成校准工作后，再及时发现结构的偏差所带来的各项影响。管线综合施工中，施工单位也应召集各部门负责人进行会议，并通过结合立体模型以及碰撞检测报告汇总管线情况，本着管线施工五项原则，进行进一步地优化排列措施。

BIM设计人员应对碰撞地点进行优化，通过科学系统的帮助重新制定无碰撞情况的方案，在建立出新模型后也应通过会议确认新模型，不断按照各方要求进行调整，提升建筑的美观性与可修复性[4]。

5.4深化关键部位

在管线综合设计施工的实践中，施工人员也应在BIM技术的辅助下，重点深化关键管道部位。施工人员应结合设计图纸以及各方面需求，在工程师的帮助下选出较为合理的方案，对于避难层、车库、屋面、水冷房、空调机房的管线进行进一步深化，并结合效果图以及立体图来考虑各部位的连接要求。

在施工中，综合支吊架较为重要，这种设备可以将支吊架与各管线进行整合并排列，既可以保证建筑的美观，也可以保证建筑节约材料与环保的需求。施工时，应对管线与设备较为集中的区域如地下室、设备机房等进行敲定，让各个种类的管线都可以得到合理布局，便于后续的运维。

6 结语

总而言之，BIM技术合理运用于建筑管线综合布排工作中，可以节约大量的时间，提升建筑的质量，减少材料的浪费，增加经济收益。BIM技术的应用也可以有效鉴别出施工图纸所蕴含的问题以及管线之间的碰撞，减少施工误差，因此使用这项新技术的意义重大。

参考文献

[1] 史增强，雒炯岗，李博.BIM技术在建筑机电安装综合管线中的运用[J].建筑与预算，2021（9）：116-118.

[2] 张立，庞焯宁，徐博荣.BIM技术在机电综合管线安装工程中的应用[J].建筑节能（中英文），2021，49（1）：145-150.

[3] 丁柯婷. BIM在大型公共建筑機电设备设计施工中的应用研究[D].福州：福建工程学院，2020.

[4] 韦衍超，方速昌，潘世荣.浅谈BIM技术在建筑机电安装综合管线中的应用[C].中国图学学会建筑信息模型（BIM）专业委员会、中国中铁股份有限公司.第四届全国BIM学术会议论文集，2018：12-14.

BIM Technology Analysis of Comprehensive Installation of Building Pipeline

WEN Yaotian

（Kaisa Group （Shenzhen）  Co.， Ltd.， Shenzhen  Guangdong  518000）

Abstract： With the combination of science and technology in more and more fields in China， it is also found that the reasonable application of BIM technology in the comprehensive layout of building pipelines can improve the construction quality and efficiency. Therefore， this paper analyzes the BIM technical standards and the principles of building pipeline comprehensive construction， puts forward the advantages and precautions of pipeline comprehensive installation BIM technology， and discusses its implementation strategy， hoping to provide reference for relevant departments.

Keywords： construction engineering; comprehensive pipeline construction; BIM technology

收稿日期：2021-12-01

作者简介：温耀添（1987—），男，广东台山人，本科，工程师，研究方向：建筑电气。