BIM技術在機電安裝工程深化設計中的應用

王晶明 宋鵬舉

摘 要：建筑的機電安裝工程，由于其系統多、設備管線復雜、設計圖紙不完善，如不進行有效綜合與深化，對后續安裝將產生不利影響。本文運用BIM技術，對建筑機電安裝工程的深化設計進行研究，并進行碰撞檢測，取得了較好的效果。

關鍵詞：BIM；機電工程；深化設計

一、BIM技術含義及其特點概述

（一）BIM技術含義

BIM技術全稱為建筑信息模型，是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。該技術借助于計算機三維模型所形成的數據庫，使得我們能夠將建筑工程構建成一個數字化、參數化的多維模型，并且在該模型上能夠精確地記載著該工程的各種信息，從而使得企業能夠通過該模型進行諸如施工設計、進度控制以及運營管理等工作。

（二）BIM技術特點

通過對相關文獻研究以及結合筆者實踐來看，BIM技術主要具有以下幾方面特點：第一，協同設計。正如上文所述，在建筑工程中應用BIM技術時，使得企業能夠借助于此可構建協調作業的高效平臺，進而使其能夠通過該統一平臺上進行多專業同時設計，并且不同專業的設計可相互影響，如此一來極大程度地提升企業設計工作效率與質量；第二，協調性。對建筑企業來說，借助于BIM技術使得其能夠在內部形成一個有效的標準性文件，從而使得建筑工程項目能夠在良好的內部協調基礎上確保其施工質量和進度；第三，模擬性。通過BIM技術對建筑工程所構建三維模型，使得施工企業能夠借助于此進行機電設備設計模擬、電氣線路走向模擬以及暖通系統模擬等眾多項目的模擬設計，從而提升相關設計的準確性與質量。

二、BIM技術在機電安裝工程深化

（一）工程概況

鄭州航空港經濟綜合實驗區國際貿易服務中心（北地塊）位于河南省鄭州市航空港區綜合保稅區內。總建筑面積約72831㎡，其中地下室建筑面積約24822㎡，地上建筑面積約47252㎡，總建筑高度約45m，地下2層，地上11層。地下室為車庫、設備及輔助用房，其中地下1層局部為酒店區域的后勤用房和商業區域。地上部分由酒店區域和商業、辦公區域組成。該工程功能齊全，機電設備管線復雜，安裝調試難度大。

（二）設備層樣板區

設備層樣板區包含了空調冷卻水系統、冷熱水系統、送排風系統、消防通風系統、中水系統、給水系統、消防噴淋系統、生活污水系統、變配電及應急電源系統、照明系統、動力配電系統、虹吸雨水系統、智能疏散系統、弱電控制系統、樓宇自控系統等系統管線。區域管線復雜，要求有更高質量、更準確的綜合排布，才可以得到最佳的效果。

項目人員首先對該區域的設計圖紙進行了圖紙會審，將標注有出入處、不明確的、路由有問題的管線進行整理與設計溝通。在解決圖紙問題后，對施工現場進行了實地測量，對于柱子的位置，梁的走向等進行了核實；然后對該區域分專業進行模擬設計，建立統一的數據庫，在二維深化的基礎上，繪制管線圖。

（三）制冷機房

首先，按照原設計的圖紙優化設備的基礎位置。因為原圖吊裝孔的位置沒利用，機房正門進入會感覺機房空間小，設備緊湊。為此進行深化，將水泵移至柱邊，吊裝孔空間放置兩臺冷機及一個板換。雖然對基礎進行優化，不過因為制冷機房的冷卻水泵、冷凍水泵等采用雙吸泵，水平排布水泵間距約300mm左右，北側的冷卻泵距降板500mm左右，用magiCAD制圖完成后可以發現，常用曲率半徑是1.5D焊接彎頭管道和降板碰撞。進而優化為偏45°排布，調整彎頭曲率半徑，使用1D彎頭。因為及時發現該碰撞，避免更大修改。

其次，原設計機房的出水管道未考慮分集水器處的降板問題，造成出水管需繞過降板上翻到機房再翻出，共需要翻三十個彎。每增加一個翻彎系統系統阻力就會增加。經溝通，在南側核心筒的外墻增加了管道井，管道減少翻彎約20個，減少了水力的損失。實現了施工預控。

（四）管線碰撞檢測

通過計算機上模擬現場管線，根據圖紙深化管線，確定管線標高、路由等。深化的過程中對專業標高、路由的確定，既需考慮管線施工空間，同時應考慮施工的順序，若這些事項在排布中未周全地分析，就容易出現管線施工中專業路由碰撞問題。現場施工中出現的問題要調整標高，在調整標高后，路由是否能跟后續管線有沖突需重新定位。若不能施工需將完成的管線、支架及閥部件拆除，反復搭腳手架，搬工具等。拆除的管道、支架部分可以重新使用，但也造成一定的浪費。對于需其他的單位配合的項目，會牽扯費用、材料浪費問題，進度也受到制約。采用magi-CAD軟件把現場所有數據輸入電腦中，繪成三維圖形，按照軟件碰撞檢測功能，檢測繪制的管線，軟件會找出碰撞數量，在圖上標位置。找出碰撞解決方案，指導施工進行，有效地預防施工交叉拆改問題。通過模擬現場管路、路由，對管線路由標高進行調整，避免現場拆改。其他管線是否和調整后管路存在碰撞一目了然。地下二層樣板區管線碰撞檢查及調整如圖1所示。

本工程通過magiCAD碰撞檢測共計解決碰撞問題數量如下表所示：

三、結束語

BIM技術不僅在機電工程深化設計中應用廣泛，而且在工程現場材料管理精細化，進度管理可視化，機電工程預留預埋，管線支架的設計計算，工程造價管理，系統水力平衡計算與分析方面將有更多的運用。可以預測，不久的將來，BIM技術的應用前景將更為廣闊。

參考文獻：

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