BIM技術在建筑綜合管線設計優化中的應用

李季橙

摘要：在建設過程中公開管理傳統建筑管線的模式效率低下，容易造成資源浪費。通過利用BIM技術的優勢，并結合適當的編程軟件建立項目管理系統，創建了一個交互式、協調和統一的信息管理平臺，用于設計建筑項目的綜合管道。通過實際技術實例驗證了該系統的有效性，以允許在設計階段對管線進行統一管理，減少由于重復任務造成的資源浪費，提高管線設計的生產率，并考慮到建筑行業的信息。

關鍵詞：BIM技術建筑綜合管線設計

中圖分類號：TU85???? 文獻標識碼：A

引言

中國已經有了大型基礎設施，但大多數建設項目仍然是原始的、傳統的。雖然近年來建筑行業發展迅速，但傳統建筑行業的各個部門之間不僅缺乏協作和溝通，而且存在重復勞動，直接導致建筑效率低下和建筑產能過剩。在建筑項目的整個施工生命周期中，設計是一個重要的方面，不僅決定了后續產品的形狀和尺寸，還決定性地影響了項目的成本和進度。基于BIM技術的強大仿真、可視化和統計能力，允許參與者通過創建適當的平臺系統、使用BIM技術和相關軟件，將基本獨立的專業路線信息集成到綜合平臺系統中，為項目開始前后的所有相關方提供信息，從而實現系統范圍的協調、管理和一致、有效和可靠的交付。通過使用該確定的信息，可以提高建筑物管理項目的生產率，并且可以減少資源浪費。該系統有一定的效果。

1綜合管線深化設計準備工作

1.1確定施工空間

為了確保設計的管線敷設方案在實際工作中可以起到既定的規劃效果，需要在相關研究前，進行施工空間的確定。在此過程中，可根據施工方所選建筑的凈空高度，明確此結構在投入使用后，業主或用戶的最低保障性高度（其中應當含有非機電類型專業裝飾、裝修需要占用的必要性空間），按照此種方式，確定管線工程在敷設與施工中可以使用的有效空間。

1.2確定專業標高

在掌握管線設計有效空間后，進行機電設備安裝工程在實施過程中的最大空間標高范圍的計算（其中應當含有施工行為實施過程中的必要性操作空間），通過計算機輔助計算的方式，將得到的結果數據與建筑結構進行對接，并將此數據反饋到建筑截面上，按照標準的標注方式，在計算機上進行數據的標注處理。對于其中的特殊性部位，或無法達到布置要求的部位，需要以添加備注的方式進行二次設計或處理。

1.3確定布置原則

在掌握管線設計前的相關準備工作后，應確保電力施工位于所有施工環節中的最上層，完成上層施工后，在中間層進行水利施工，最底層為空間規劃設計施工。在設計綜合管線時，應遵循“底層避讓頂層”“小范圍避讓大范圍”“局部設計避讓整體設計”的綜合性原則，以此種方式確保整體設計的規范性與合理性。

2綜合管線深化設計方法

2.1計算機輔助制圖

在傳統綜合管線設計的基礎上，完成對各個專業系統管線圖層的建立，引入計算機技術，輔助綜合管線制度，以此實現對其深化設計。將與綜合管線深化設計相關的建筑施工項目相關資料轉換為計算機能夠識別的文件，并經過相應的數據處理后，將其以圖形的方式輸出。在利用計算機輔助制圖時，需要首先向能夠與計算機進行連接的繪圖機發送相應的操作指令格式以及代碼。根據不同的繪圖機類型，可分別從脫機和聯機兩種模式中進行選擇，以此達到不同的制圖效果。在完成對綜合管線圖形的繪制后，終止控制指令，并停止對繪圖頭的驅動。同時，為了進一步提高制圖的質量和精度，還可在繪圖機當中引入直線插補和圓弧插補等程序，以此實現對綜合管線制圖的精細化設計。

2.2綜合管線排布架構

選擇在 Revit軟件當中完成對綜合管線的排布架構，將管線標高設置為相對標高和絕對標高兩種。其中，相對標高在排布時按照管線所在位置的相對樓層地面的高度作為起點進行測量;絕對標高在排布時按照建筑地面的高度作為起點進行測量。在 Revit軟件中，將完成拆分處理的各個專業系統的管線平面圖導入，并按照圖紙的分類分別進行建模，例如送風系統、給排水系統、消防系統等，同時在軟件當中針對不同的系統結構可設置不同的顏色加以區分。在利用 Revit軟件進行排布架構時，選擇合適的樣品模板文件，將排布架構過程中的管線類型、設備、附件等從該軟件自帶的產品庫當中進行選擇。若在產品庫當中沒有所需部件，則可自行構建，并由設計人員將所有自行構建的部件統一存儲在自定義庫當中。完成對綜合管線初步排布架構后，將已經完成建設的各個專業系統架構整合到一個文件當中，并為后續實際安裝施工提供條件。同時，針對排布架構當中的土建模型，可通過鏈接的方式，將其導入綜合管線深化設計文件當中，以鏈接的方式導入模型，能夠在一定程度上減輕對原有文件由于數據的增加而造成的運行負擔，以此確保綜合管線排布架構的速度[1]。

2.3程序算法

程序采用C++作為程序開發語言，實現對BIM 信息的讀取、重建和處理，以最簡單的兩個矩形實體相交為例，首先對兩個實體所在空間進行劃分，劃分后獲得若干個實體組，然后對各實體組進行遍歷檢測，然后對于可能相交的實體組進行空間分析，先用近似性和緊密性較差的空間去包圍可能相交的實體，進行粗略檢測，在檢測后，再次對篩選后的疑似相交實體進行三角形精確碰撞。從而將確實相交的實體檢測出來，最終輸出在Excel表格中[2]。

結束語

建設項目表明，基于BIM技術的管線優化集成規劃流程可以在短時間內發現沖突和矛盾。與人工處理相比，這允許在設計階段更容易、更快和更有效地處理碰撞管線，這不僅節省了時間，還允許避免遺漏和誤判。然而，該系統在用于其他大型項目時仍然存在一些缺點，即復合管道的施工優化基本上也是可能的。但是，在某些特殊零件中，無法確定密度過高、過于復雜和形狀特殊的管線，因為程序中的某些算法僅生成對實體的近似，在分析過程中是不可避免的。本文對BIM技術的采用和應用起到了積極的作用[3]。

參考文獻

[1]紀曉雨.BIM技術在建筑綜合管線設計優化中的應用[J].安徽建筑，

2022，29（02）：89-90.DOI：10.16330/j.cnki.1007-7359.2022.02.041.