BIM在建筑機電管線綜合排布方面的應用

摘要：隨著BIM技術的普及，其在建筑機電管線綜合技術應用方面的優勢比較突出。豐富的模型信息庫、與多種軟件方便的數據交換接口，成熟、便捷的可視化應用軟件等。比傳統的管線綜合技術有了較大的提高。

關鍵詞：深化設計；碰撞檢測；凈高控制；精確預埋

1、BIM建筑機電管線深化設計流程

設計交底及圖紙會審→了解合同技術要求、征詢業主意見→確定BIM深化設計內容及深度→制定BIM出圖細則和出圖標準、各專業管線優化原則→制定BIM詳細的深化設計圖紙送審及出圖計劃→機電初步BIM深化設計圖提交→機電初步BIM深化設計圖總包審核、協調、修改→圖紙送監理、業主審核→機電綜合管線平剖面圖、機電預留預埋圖、業主基礎圖、吊頂綜合平面圖繪制→圖紙送監理、業主審核→BIM深化設計交底→現場施工→竣工圖制作

2、BIM深化設計方法

2.1建立模型

將不同專業的深化設計圖分到各個設計師，BIM工程師在中心文件中根據BIM相關標準按照不同專業建立不同的工作集，即各專業根據二維圖紙，分別在對應的專業工作集中建立相應的三維模型。

2.2深化設計

2.2.1機電管線沖突檢測

實施流程：深化設計施→BIM管線綜合→模型導出NWC格式→整合模型→碰撞檢測→調整→零碰撞

1）實施要求：基于統一的綜合模型上進行碰撞檢查；應明確相關技術規范，方可進行碰撞檢查；對碰撞檢查結果及時協調并進行管線調整。

2）實施方法：首先在綜合模型中檢查管線之間是否符合綜合原則；在機電管線綜合的基礎上對保溫、操作空間、檢修空間等進行軟硬件碰撞檢測，檢查是否符合相關技術規格；針對碰撞檢查重新調整信息模型

2.2.2精確預埋

與土建專業配合，在BIM模型中確定管線穿墻及樓板的預留孔洞位置及尺寸。

工作方法：通過綜合深化設計，首先進行項目主體結構的預留預埋，現場如已施工則應復核孔洞的位置，及時調整深化設計管線走向；結合施工進度，通過分析BIM模型碰撞檢測報告結果，配合確定二次結構和預留預埋孔洞位置；對現場預留預埋工作中產生的誤差要及時調整管線，并反映在施工圖與BIM模型中。

2.2.3機電管線綜合排布

基于BIM模型進行管線綜合排布，提前發現吊頂高度、操作空間等問題，保證各深化區域的可行性和合理性。

1）滿足深化設計施工規范，機電管線綜合不能違背各專業系統設計意愿，保證各系統使用功能。同時滿足業主對建筑空間的要求，滿足建筑本身的使用功能要求。

2）保證結構安全，機電管線需要穿梁、穿主體結構墻體時，需與結構師提前溝通，絕對保障結構安全。

3）合理利用空間，機電管線排布應在滿足使用功能的前提下，路徑合理、方便施工，且盡可能集中布置，系統主管線集中布置在公共區域（如走廊等）。

4）滿足施工和維護空間需求，充分考慮系統調試、檢測和維修的要求，合理確定各種設備、管線、閥門和開關等的位置和距離，避免軟碰撞。

5）滿足裝飾要求，機電綜合管線布置應充分考慮機電系統安裝后能滿足各區域的凈空要求，無吊頂區域排布整齊、合理、美觀。

2.2.4綜合支吊架的設計與應用

根據BIM綜合管線模型進行綜合支吊架的設計，在滿足各專業規范、現場施工要求的基礎上，力求做到簡潔美觀。

工作要求：能承受各專業管線的靜荷載及動荷載（安全性要求）；節省材料，制作工藝簡單，能大批量工廠化生產（經濟性要求）；簡潔美觀（觀感要求）。

2.3管線綜合布置要求

2.3.1通用布置要求：

要注意建筑標高及結構標高間的差別，不同區域標高的差別，混凝土結構梁的厚度，柱子大小，鋼梁大小，是否有斜支撐等。要注意保溫層的厚度；管線、梁、壁等相互間的安裝要求；還應考慮管道的坡度要求等。不同專業管線間的距離，盡量滿足施工規范要求。管線布置時，考慮到燈具、煙感探頭、噴灑頭等的安裝空間，電氣橋架布纜操作空間及設備閥門等維修空間，電纜的彎曲半徑的要求等。

2.3.2重點難點區域布置要求：

1）管線密集的吊頂區域：

控制重點：管線合理綜合布置；無壓管道合理布置及坡度要求；燈具和設備支吊架位置；檢修口設置；機電管線安裝凈空間需滿足吊頂高度控制要求。

解決方法：根據管線綜合的原則，借助BIM的可視化效果，合理布置各專業管線；優化無壓管道的走向，積極與裝修單位溝通，有壓管避讓無壓管；在BIM模型中合理設置設備燈具的支吊架，解決與其他管線的碰撞問題；合理設置檢修口，管線避讓，在滿足檢修口設備維修需要的前提下盡量滿足裝修要求；合理布置機電管線，在BIM模型中模擬吊頂位置，如不滿條件，與設計協調部分管線穿梁或移至其他區域布置等，滿足吊頂標高控制要求。

2）管線密集的非吊頂區域：

控制重點：管線合理綜合布置；觀感要求；長距離輸送管線的變形控制；非吊頂區域凈高控制要求。

解決方法：根據管線綜合的原則，借助BIM的可視化效果，合理布置各專業管線；設置綜合支吊架，各專業管線集中布置，在BIM模型中驗證觀感效果；與設計溝通，通過校核計算合理設置膨脹節、固定支架等；合理布置機電管線，如不滿足條件，與設計協調部分管線修改路徑，滿足凈高控制要求。

3）設備機房：

控制重點：設備、管線綜合布置；維修空間預留；噪聲控制；設備運輸路線規劃；觀感要求。

解決方法：向生產廠家了解各設備的維修所需空間位置及尺寸；委托專業廠家對設備機房噪聲控制方案進行深化設計；繪制設備運輸路線圖，提出建筑、結構等專業配合要求；繪制三維效果展示圖及安裝大樣圖，各專業管線進行統一規劃。

4）管井：

控制重點：通過BIM設計建模，優化設備安裝位置，確定施工次序；合理布置。在BIM模型中設置管道支吊架，驗證合理性，并對管井檢修空間進行三維模擬驗證。

解決方法：通過BIM建模，優化設備安裝位置，確定施工次序；合理布置；在BIM模型中設置管道支吊架，驗證合理性，并對管井檢修空間進行三維模擬驗證。

3、結語

BIM技術的可視化、參數化、智能化特效，進行多專業碰撞檢測、管線凈高控制、精確預埋等工作提供了便利。

參考文獻：

[1]劉建軍.BIM在機電安裝施工管理中的應用和探索[J].工程技術：2016（10）：43-87