BIM技術在建筑設備及管道設計中的應用研究

郝琳潔

摘 要：目前，BIM在設計階段應用已經趨向普及，在建筑設備及管道設計中應用BIM技術更是大有所為，通過應用BIM技術，能夠實現管道的碰轉檢查、管道綜合優化。隨著社會的發展、科技的進步，新型技術——BIM技術應運而生，并在現代建筑施工過程中得到廣泛應用。

關鍵詞：建筑設備及管道設計；BIM應用管道碰撞檢查及優化；可視化交底

中圖分類號：TU17 文獻標志碼：A

1 BIM技術簡介及特點

1.1 BIM技術簡介

BIM（英文全稱：Building Information Modeling）技術是一多維計算機模型信息集成技術，可使建設工程的各參與方都能夠在模型中傳遞、表達信息并操作模型，基于BIM模型能夠實現數字化模擬建造。避免傳統的建造方式下因信息不對等造成的信息孤島（信息僅由某一方掌握）。BIM模型及管理平臺的建立，可以使得所有項目參建方都基于BIM平臺展開工作，大大提升了協同效率。

1.2 BIM技術特點

BIM已經不是一種狹義的模型或建模技術，而是作為一種全新的工程理念和行業信息技術，正在引領建設領域規劃、設計、施工、運維一系列技術創新和管理變革。BIM技術具有可視化、可計算、可分享、可管理、可出圖等幾個重要特點。

2 BIM技術在建筑設備及管道設計中的應用研究

在建筑設備及管道設計中應用BIM技術，其核心價值是：利用BIM技術，搭建三維模型，創建面向建筑全生命周期的BIM三維可視化協同工作平臺，實現項目建設全程可視化、精細化管理。從而實現項目“縮短工期、降低成本、確保質量”的工程目標。具體有以下幾個方面：

2.1 基于BIM技術進行管道碰撞檢查

碰撞檢查的目的是進行深化設計，避免現場施工因為碰撞打架返工耽誤施工進度以及對建筑內部的空間進行最大化合理利用。

傳統設計模式在進行建筑設備和管道布置時，是各專業分別進行設計，盡管各專業在設計時能夠遵循一定的規則進行，但是由于專業多，管道類型多，很難做到不打架。即便能夠避免管道打架的問題，也會造成空間的不必要的浪費。尤其是大型綜合項目，建筑結構復雜，功能豐富，涉及通風、空調、采暖、給水、中水、排水、消火栓系統、噴淋系統等管道以及強弱電線纜和橋架等相互交叉。如果采用傳統的設計模式，無論如何是避免不了空間浪費和管道打架的問題。

利用BIM技術可視化的特點，則能有效的避免上述問題。在各專業完成設計后，將模型進行整合，集成到統一空間，然后利用軟件的碰撞檢查功能對管道進行檢查。例如在某建筑單層標準層碰撞檢查時，檢測555個點，需要調整點為385個，需要現場調整170處，節省工程工期12天，費用節省22萬。由此可見，基于BIM技術的碰撞檢查，能夠切實的為項目節省空間，節省工期，節約投資，效果顯著。

2.2 基于BIM技術的機電安裝管線綜合優化

利用各個專業的 BIM 模型，進行碰撞檢查后，發現碰撞點，通過調整機電安裝的三維模型，可導出二維平面和三維圖形，用于指導現場施工。所有利用BIM技術不但能發現問題，同時可以解決問題。

2.3 基于BIM技術自動生成預留洞口

管線綜合排布后，可以利用精確的 BIM 模型，通過軟件導出詳細的預留洞口報告，施工人員依據報告，核對模型洞口的標高來調整施工。

2.4 基于BIM進行凈高檢查

管線綜合排布后，可以檢查限定高度范圍內的構件，及時發現結構高度過低或者后續機電施工后凈高不滿足要求的地方。

2.5 支吊架安裝自動排布

利用專業深化設計軟件，能夠自動按照管道的走向排布出符合安裝要求的支吊架，并且能夠自動生成詳細的安全驗算書。

2.6 基于BIM技術進行可視化交底

傳統模式進行技術交底時，需要組織項目參與各方（業主單位、設計單位、監理單位、施工單位）召開會議，通常都是由施工單位提出問題，由設計單位進行解答。由于施工單位拿到的圖紙是二維圖紙，在短時間內很難發現問題，所以技術交底通常都只能提出一些顯而易見的問題，對于較隱蔽或技術難度比較大的問題，往往提不出來。這些問題沒有暴露出來，帶到了施工階段。實施過程中容易出現返工，從而造成工期損失和經濟損失。

利用BIM技術可進行可視化的技術交底，項目各方在三維設計模型中通過，及時提出問題、解決問題。作為設計單位，可以形象的展示施工過程中需要注意的問題及技術難點，通過形象的模型對項目參與各方進行講解。三維模型的直觀、形象，項目參與各方能夠充分理解，從而保證后續的施工過程的順利進行。

2.7 模擬建造，盡早確定施工方案

利用 BIM 多維度可視化的特點，對重要施工方案進行模擬。項目各方可利用 BIM 模型進行討論，調整方案，對BIM 模型快速做出相應調整，最終確定最優的施工方案。利用BIM技術可以將施工過程進行動畫演示，模擬整個建造過程，在模擬的過程中盡早發現問題。

2.8 設備信息管理

基于BIM協同平臺，在建設過程中，確定好設備供應商并完成安裝后，便可將相關資料錄入在BIM模型中，方便后期管理。在項目結束后，BIM模型可轉交給業主進行后期運維管理.

一是BIM標準還不完善。目前國家陸續出臺BIM技術的相關技術標準，但還不是很完善，由于不同軟件平臺存在著標準差距，BIM 模型數據交互性差，數據的完整性和復用性不強，數據集成為有效信息仍需進行大量的工作。比如實際工程中，設計單位做好的BIM模型無法交付施工企業進行施工，施工企業又按照自己的標準重新建模，數據未能流動，浪費嚴重。

二是數據共享和傳遞有一定問題。業主、設計、施工、監理各方利益出發點的不一致性，建立開放透明、數據有效傳遞的 BIM 環境，仍需要進行大量的協調工作。可能由此產生 BIM 模型產權糾紛、數據重復錄入、數據錯誤率較高升等一系列常見問題。因此，要想讓BIM模型發揮最大的價值，就要進行充分的協調，項目參與各方取得最大的共識，共同努力才能實現數據有效共享和信息的暢通傳遞。目前，仍然有很多應用BIM技術的項目還主要停留在型可視化提升溝通效率和碰撞檢查發現圖紙錯等比較初級的層面。

三是設計單位的提供BIM 模型僅停留在設計階段。應用BIM技術完成的設計項目，BIM模型不僅僅是用于解決設計層面的問題。所建立的數據模型更是日后項目參與各方全過程仍需應用的基礎模型。所以，BIM模型的建立要考慮到后續現場的施工管理，包括進度、成本、質量、安全，甚至是后期的運維。作為設計單位不僅要在設計階段提供數據模型，更要在后續施工過程直至項目結束都要參與模型信息的完善，與各方積極配合直至完成項目竣工模型。作為項目參與方的監理單位、造價咨詢單位、施工單位等，也應有明確的分工。

四是設計單位對BIM技術的投入不足。設計單位如需全面轉型成為以BIM模式作為主要設計工具、業務流程管理時，需要對于公司內部做一定的轉變，如人力的重新配置，設計流程變更、軟硬件設備添購等，將導致公司短期成本大量增加。設計單位要清醒的認識到BIM技術在建筑設計上的全面應用是必然趨勢，從長遠考慮，應在人員配置和軟硬件購置上要提前打算，制定合理可行的BIM技術應用計劃，讓BIM技術真正落地。

結語

BIM技術自身有其無可替代的優越性，使其作為未來建筑行業主流發展趨勢已然不言而喻。隨著BIM技術的不斷完善與成熟，BIM技術一定能在整個建筑行業得以全方面的應用。作為建筑設計中設備和管道設計，利用 BIM 技術能最大程度的提高設計的完成度，能夠增加設計的附加值，能夠最大程度的指導施工，能夠充分體現設計思想。在節省建設成本的同時，還能實現更加完美建筑產品。

參考文獻

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