施工階段BIM技術在管線綜合中的應用研究

【摘要】綜合類機電安裝工程專業多、管線復雜、管線布置空間狹小，采用常規的管線綜合方法，耗時長、需要設計人員技術素質高，且無法保證100%管線無碰撞。在施工過程中工期要求及施工人員技術素質均無法滿足采用常規管線綜合方法設計的需要，一般的會造成邊施工邊拆改的情況發生，造成工期及成本的損失。采用BIM技術能夠快速的完成了管線的綜合布置，并能夠直觀的解決碰撞問題，并且能夠直觀的判斷管線布置復雜位置，管線布置空間情況，在綜合管線布置存在問題的預判及施工管控方面均有積極的作用。

【關鍵詞】BIM Revit；管線綜合；碰撞；可視化

1概述

大型綜合類機電工程，如醫院項目、化工等項目，均存在工程專業多、管線復雜、管線布置空間狹小等問題。隨著國內建筑市場的發展，設計施工總承包模式、建筑及機電工程總包模式、機電專業總包模式等工程項目逐漸增多。在此承包模式下，施工過程中均需進行設計深化，如何合理的進行綜合管線的布置從設計方逐漸轉移到施工方。在此情況下，為了保證工程工期及施工成本的控制，如何利用BIM技術進行管線綜合值得研究與分析。

2采用Revit軟件進行管線綜合過程

2.1 管線綜合工作流程

布置方案→ 建模 → 各專業綜合審核 → 監理、設計、業主審核 →確認出圖

2.2 管線綜合布置方案選擇

2.2.1 管線綜合布置方案：

根據管道檢修頻度進行確定各管線的排布方案，一般的電氣橋架檢修頻度最低，風管的檢修頻度較低，水管的檢修頻度最高，因此管線的排布方案主要有以下幾種。方案一： 橋架在最上層，中層為風管，下層為水管、氣體管道等。本方案適用于下引風口較少的管線布置區域，缺點是電纜的敷設一般在管線完成以后，施工人員需爬到管線的上方造成成品保護難度，對已完風管保溫的損壞較嚴重。方案二：風管在最上層，中層為橋架，下層為水管、氣體管道等。此方案適用于無下引風口的管線布置區域，或格柵天花布置的建筑區域。此方案可減小管線成品保護的難度，缺點是，若橋架距離風口較近的話，會造成冷凝水的產生。方案三：橋架在最上層，各類水管在中層，風管布置在最下層。此方案一般適用于水管或氣體管道繁多，風管較少或是防排煙風管的區域，多數是地下停車場等區域。

2.2.2 避讓原則如下：

（1）有壓管讓無壓管，小管線讓大管線，施工簡單的避讓施工難度大的。

（2）冷水管道避讓熱水管道。氣體或化工類特殊管線在排布時嚴格按照下圖的規范要求排布。

（3）附件少的管道避讓附件多的管道。安裝多附件管道時要注意管道之間留出足夠的空間（需考慮法蘭、閥門等附件所占的位置），這樣有利于施工操作以及今后的檢修、更換管件。

2.3 BIM模型搭建

在熟悉各專業設計圖紙及管線布置原則的基礎上，利用Revit軟件進行進行結構、機電各專業管線、設備、管件及天花模型的搭建。為了節省時間，各專業模型同時進行搭建。各專業模型搭建完成后，進行鏈接，形成單體建筑完整的模型。

2.4 各類管線碰撞檢查及優化綜合管線排布

2.4.1 碰撞檢查

在BIM中搭建好模型后，就可以進行一次初步的碰撞檢查，把問題集中的地方記錄下來進行重點的修改。根據調整時間及調整方案采用BIM模型碰撞檢測軟件，可對模型中碰撞點100%發現，詳細修改后可達到或接近管線無碰撞。

2.4.2 綜合管線優化調整

根據綜合管線排布原則及相關的設計驗收規范，現場結構、預留空洞的實際位置，嚴格控制各專業間管線的距離。在滿足設計及驗收規范的基礎上，根據管線排布原則、建筑結構空間、支架設置空間、現場作業及后期維護等空間要求，進行各專業管線的綜合排布。可視化的進行調整，直觀的反應管道布置情況。如圖1圖2

圖1管線布置俯視圖 圖2 管線綜合布置三維圖

3采用BIM建模技術進行綜合管線排布的優勢

1、節約綜合管線設計時間，降低綜合管線設計難度。常規的管線綜合需各專業人員反復校核、協調，且不易于實現，工作強度很大。采用BIM技術，單人即可在端時間完成管線的調整，一般的4萬平方米的地下室，可在1月內完成模型及管線的調整。各專業只需提出要求，最后校核即可。對于大型綜合類機電工程管線綜合提供了新的出路，使得管線綜合更易于實現。

2、綜合排布減少碰撞、減少返工、節約工期、降低建造成本，節省建筑空間。

BIM最直觀的特點在于三維可視化，利用BIM的技術在綜合管線優先化排布過程中，可以進行碰撞檢查，這樣既可以優化項目設計，減少在建筑施工階段可能存在的錯誤損失和返工的可能性，又加快了施工進度，降低建造成本。由于三維可視化，使得管線布置趨向于合理、經濟、美觀。可節省管線布置空間，進而節省建筑空間。

3、在模型中虛擬施工，可提高施工技術管理，節約管理成本，為企業開拓市場增加亮點。

4 目前利用BIM技術進行管線綜合的劣勢

1、適用于大型復雜類機電項目，對于小型簡單類機電項目與常規管線綜合相比投入成本較大，效益不明顯。

2、目前BIM建模人員往往比較精通軟件操作，而對于各類管線的安裝規范、設計標準及現場施工工藝等較少涉獵，造成在管線綜合及碰撞檢測中由于以上問題，反復修改。

3、由于數據量大，設備配置要求較高，否則操作速度太慢。

結語

目前，BIM建模技術在國內逐步進行推廣，部分建設項目從設計、施工、運營進行全過程BIM技術應用。隨著建筑市場的發展，BIM技術將逐步推進到施工過程中，成為不可缺少的施工管理技術。對于設計施工一體化、設計方未進行管線綜合或管線綜合深度不夠需進行深化設計的項目，采用BIM技術節約工程成本，快速的實現了各管線的綜合布置，促進工程施工管理，由于可視化的管線檢查，使管線的布置趨于合理、經濟、美觀。施工過程中采用BIM技術進行綜合管線排布值得推廣與應用。

參考文獻

[1] 于金勇，林敏，BIM技術在地鐵安裝工程中的應用[J]，土木建筑工程信息技術.

[2] 王珺，BIM理念及BIM軟件在建設項目中的應用研究[D]，西南交通大學.