機電工程綜合管線優化中BIM技術的應用

魏慶軍

（合肥三益江海智能科技有限公司，安徽 合肥 230000）

0 引言

近年來，隨著我國經濟的發展，機電事業也有了很大的提升，由于現代化建筑機電工程中所涉及到的種類逐漸的增多。而在現代化機電工程的項目中，針對管線方面的要求也越來越嚴格。機電工程項目的施工管理將排水、消防、強弱電、空調等專業進行融合，所涉及到的層面較為復雜[1]。機電工程綜合管線工程非常重要，因此，機電工程中綜合管線的優化非常必要。BIM技術便捷性和實用性為我國機電工程綜合管線的優化帶來了新的方向。本文以機電工程綜合管線中BIM技術的應用為主要內容展開。

1 機電工程綜合管線優化的重要性

機電工程中綜合管線布置的形式較為豐富，首先要對對排水管線、消防管線以及風管等管線進行布置和規劃，同時也要針對管線的橋架進行科學的設計。其次機電專業的圖紙分為不同的專業，需要合理的進行劃分并開展各類專業系統的繪制工作。但在目前的機電工程管線具體實施的過程中，各個系統之間的連接性不夠緊密，而且相關的工作人員與具體實施的工程人員之間缺乏有效的溝通，導致機電工程綜合管線工作難以有效的進行。最后，機電設備的系統管線非常復雜，管線的施工任務較重，又因管線施工所處的環境有限，在實際工程開展時，不同機電系統會出現碰撞的現象[2]。如果相關的工作人員沒有在施工的前期針對管線進行合理的設計，不僅會影響到施工建筑的凈高度，可能還會影響管線工程施工的美感。因此，在施工開展的前期，施工單位應該委派專門的施工工人到現場進行勘察，以實際的情況為主，運用相關的技術，對機電工程中管線進行優化。進而提升管線的凈高度，確保后期的工程能夠順利的開展，并在保證工程合理、科學的同時，增強管線工程的美感和實用性。

2 機電工程綜合管線優化中BIM技術相關概述

BIM技術是以據化的形式將建筑中的信息呈現在工作人員面前，并通過云端上傳到計算機數據庫中，方便工作人員隨時進行查看和分析。在機電工程綜合管線優化中運用BIM技術進行設計，合理的使用軟件將綜合管線相關的信息以模型的方式高度信息化和參數化，使相關人員通過BIM技術，優化和完善管線工程。同時BIM技術還具有可視性、出圖性以及模擬性等特點，相關的工作人員通過BIM模型管線的結構和布局，并及時的發現機電工程管線中存在的隱患和不足之處，及時進行協調和改善，提升該工程的進程和質量。BIM的流程圖如圖1所示（圖片來源于網絡）。

圖1 BIM 技術應用流程圖

3 機電工程綜合管線優化中BIM技術的作用

在機電工程綜合管線優化中應用BIM技術，通過三維建模的方式，讓工作人員觀察到管線施工過程中存在的問題，有針對性的進行設計施工方案。這樣不僅能夠建撒后工程中二次施工的成本，還能優化建筑的凈空高度。在BIM技術的幫助之下，使管線的安裝位置更為精確，進而有效的避免結構對施工的影響。其次，通過BIM技術，還能了解機房的空間，讓相關的工作人員能夠做好設備位置的擺放工作，使得機電工程綜合管線工作在原有的基礎上得到更進一步的優化。

4 機電工程綜合管線優化中BIM技術的具體應用

為了深入的探究機電工程綜合管線中BIM技術的應用和優化，筆者以實際某項目高層部分綜合管線優化為例，進行分析和講解。探究在具體的管線工程當中，BIM技術使用的流程、方式以及為管線工程帶來的優勢。

4.1 前期的準備工作

在機電工程綜合管線項目的前期準備工作中，各個專業的工程師應當加強溝通和交流，并進行相互的配合來完成構建模型的工作。在保證各個專業工程師對于綜合管線模型高度的一致性的情況下，制作出統一樣板文件，方便各個專業模型搭建工作順利的進行，并為后期的工程內容奠定堅實的基礎[3]。首先，為保證工程中圖紙的一致性，相關的工作人員應該根據客戶的要求，打印出后期的施工圖紙。在機電工程綜合管線的施工中，相關的工作人員按照標準尺寸繪制的軸網，結合相應數據繪制標高，來制作樣板文件。并運用CAD制圖軟件，制作出相應的圖紙，將該圖紙中的內容全部轉移到統一的位置點上。另外，為使Revit軟件導入之后，全部的圖紙能夠保持基于相同的位置，在此基礎上搭建模型。三維設計的圖紙所設計到的內容較多，因此，為保證各個系統能夠順利的進行，一般會分開進行模型的搭建。管線綜合圖形如圖2所示（圖片來源于網絡）。

圖2 管線綜合圖

4.2 各個系統搭建

在該項管線工程當中，首先是從土建模型搭建。在機電設備建模的設計過程中，土建模型的搭建是整個模型基礎性的搭建工程，為使模型更具空間感，而且后面各個專業性的模型也都會在土建模型的基礎上進行搭建。因此，土建模型的搭建是整個模型中較為重要的模塊。成功的土建模型能夠使綜合管線的布置和走向更為真實和可視化。在本案例中，主要針對的是高層某項目中部分管線的優化設計，所以土建模型主要是從建筑的完成面、結構性、結構梁以及頂板進行搭建，并沒有涉及到其他建筑方面的土建模型搭建[4]。在實際管線項目的施工中，一般會遵循小管線避讓大管線的施工原則。對于該項目的施工來說，因為暖通系統風管管件所占用空間較大，因此實際的施工中盡量的保留暖通系統的管線設備安裝順序和結構。其次，在各個系統CAD的制圖當中，要明確制圖的目的，主要是給BIM技術提供各個管線系統的高度參數值，方便BIM技術中管線模型三維立體視圖的構建，反應出整體機電工程綜合管線布置和走向。

4.3 碰撞檢測

在BIM技術的運用中，Revit軟件是其中的一項，Revit軟件的應用可以將各個系統進行整合，所以Revit圖紙當中所包含的內容較多，運行起來難度很大。因此，在機電工程綜合管線中常常會用到Navisworks軟件。Navisworks軟件主要通過識別文件格式，并縮小文件，重新進行整合。由此可見Navisworks軟件更方便進行綜合管線模擬碰撞。因此，相關人員進行實際的操作過程中，可以根據工程的需要運用Navisworks軟件，單獨對各個系統進行碰撞檢測。例如針對該項目中冷凍機房的碰撞檢測來說，運用BIM技術設計出的模型進行管線碰撞，不僅提升了凈高，而且還解決了很多機電工程中管線的碰撞問題，使得相關人員能夠更加清楚的觀測到整體的管線結構，對管線工程的把控力度也會更強，減少施工中存在的問題，進一步優化機電工程綜合管線工程。

4.4 工程設計難點

以高層的冷凍機房的管線施工為例。首先，由于在高層進行管線施工，高層建筑中的桁架部分結構較為復雜，對于管線的布置難度也有所增加；其次，在高層的冷凍機房當中，由于冷凍機房中包含控制室、配電室、弱電等各個系統集于一體，也在很大程度上增加了機電工程綜合管線系統的實施；最后，因為冷凍機房的布局較為緊湊，因此，對于管線的深化設計協調所涉及到的內容多，相關人員的工作量比較大。針對高層冷凍機房設計到的問題大致可以分為以上三點內容，如果沒有合理的對機電工程綜合管線進行優化和涉及，會影響整個工程的進度。因此，相關的工作人員應該合理的運用BIM技術，對冷凍機房的管線施工問題優化。

4.5 解決方案

機電工程綜合管線優化理念主要分為四方面，相關人員在BIM模型的基礎上應遵循以下四方面施工理念[5]。其一，將管線緊貼墻面進行布置。通過這樣的方式不僅能夠在一定程度上節省機電安裝的空間，同時還能保證管線安裝的美觀性，同時也能在一定程度上減少人為的損壞和磨損，增加管線使用的壽命，并保證人身安全；其二，盡量減少彎頭，降低管阻。這一管線施工理念主要是為了降低工程的成本；其三，將管線布置到統一的標高。這樣就能制定相同的聯合支架，極大地減少了相關工作人員對不同標高位置管線的測量，以及根據不同的標高位置購買不同的聯合支架，降低人工成本；其四，在進行機電工程綜合管線優化的過程中，對于管線的布置應當遵循上文提到的小管讓大管，以及少數讓多數的原則。因為相對小管來說，大管的安裝、維修以及設計等方面難度較大，一旦發生問題會對之后的工程造成更大的影響。因此，在安裝管線的過程中，一般會以小管讓大管的安裝原則，少數讓多數也是如此。以上四方面管線優化理念，都是基于BIM基礎上進行的設計和分析，由此可見，通過BIM技術對于整體機電工程綜合管線的優化有非常大的裨益。

5 結語

BIM技術優化綜合管線工程，通過三維建模有效的解決了以往CAD制圖軟件中難以實現的剖面圖形設計、更新、管線的排布以及碰撞檢測等難題。并且通過BIM技術的運用能夠及時的找出實際施工過程中可能存在的問題，降低了因涉設計方面存在的隱患，使得機電工程綜合管線工程的施工效率和質量得到大大的提升。因此，在實際的機電工程項目當中，應當合理的運用BIM技術來強化企業自身的實力，提升企業的競爭力，從而實現穩步的發展。