BIM技術在建筑機電安裝綜合管線中的運用

程建江

太原市龍城發展投資集團有限公司（030000）

隨著當前人們的整體生活水準不斷提升，我國的建筑行業也得到了較好的發展，現代建筑普遍都具備一定的多樣化功能。在具體的安裝中需要對應的支持，但是由于受到一些因素影響，綜合管線的優化空間有限，給對應的工程安裝帶來較大的麻煩，因此，BIM技術對機電安裝工程中的成本、質量、進度、合同管理以及綜合管線設計方面發揮出了重要作用，減少了工程中出現的問題，這樣可以大幅度節省施工成本，同時還能確保企業的整體經濟效益。

1 綜合管線的重要性

現今越來越復雜的建筑造型對綜合管線的要求也越來越高。綜合管線就是把MEP各專業的管線系統如給排水管道、消防噴淋管道、風管等整合在一起，綜合考慮各種要素和管線設計原則統一布置，解決管線之間的相互交叉碰撞以及與建筑結構的碰撞等問題。合理的綜合管線布置，能夠對設計階段存在的錯漏加以彌補，減少返工帶來的損失，協調機電設備、建筑結構以及裝飾裝修專業之間的沖突，提升建筑物的凈空高度，保證設備設施的安裝運行、維護維修等工作有充足的空間來進行[1]。

2 BIM技術在機電綜合管線中應用的意義

2.1 有助于解決線路交叉問題

在以往的建筑機電管線綜合設計過程中，普遍存在線路交叉問題，在一定程度上降低了機電管線鋪設的有效性。究其原因，以往機電管線綜合設計期間，一般情況是根據二維圖紙進行設計，設計方案的展示受到約束，不能直觀地呈現出設計方案。尤其是存在交叉重疊的問題時，不能對工程的全面性特點進行充分考慮，進而出現一連串問題。BIM技術主要是采用三維視圖綜合設計建筑機電管線，可以直接呈現出機電管線，還能詳細查找工程空間碰撞和隱藏問題，利用三維的形式準確調整與控制管線標準高度，提升了設計的合理性與科學性。

2.2 加強各個部門之間的協調

在建筑機電安裝綜合管線中應用BIM技術有利于提升各個部門之間的協調性。一是利用BIM技術能夠將全部專業的相同模型進行整理，進而有機整合土建、機電等專業工作，在一定程度上可以提升設計的科學性與合理性。二是經過傳輸信息，還能夠實時分享設計模型，進而提升各個部門之間的協調性，設計科學合理的方案，同時還可以全面提升機電綜合管線安裝的合理性與科學性[2]。

3 綜合管線布置的基本原則

3.1 一級管線的安裝原則

機電安裝工程管線類型有許多種，不同的工藝管道在對應的管線安裝上也有所不同，在具體的安裝過程中需要做好各項工作。在安裝排水管時，還要做好細節方面的改善，確保其整體空間的走向合理，以減少排水管問題帶來的影響，還可以減少水管斷裂維修的問題。

3.2 雙線的安裝原則

在繪制雙線綜合圖過程中，施工人員需要加強合作，集中應用各種技術。雙線綜合技術對合作協調能力有著較高的要求。首先，要求設計人員具有較高的平面管線圖組合專業能力，從而保證效果圖清晰、準確。其次，在遇到機房等管線較為集中的施工區時，要對空間布局進行綜合考慮，利用雙線繪制的方式綜合布置空間[3-4]。

4 建筑機電安裝綜合管線中BIM技術的具體應用

4.1 協同平臺

首先，在該協同平臺上，可以保證模型和施工現場的協同。施工現場的專業負責人可以在移動端實時觀察，然后引導如何進行施工。

其次，將各種有關資料上傳至資料列表中，與模型進行互相關聯。BIM技術小組成員要把更改的排布計劃與各個專業有關圖紙一并傳輸到協同平臺上，現場施工人員應憑借移動端查看模型信息與關聯好的資料。

最后，施工負責人利用移動端全面檢查施工現場，以便比較施工現場和BIM模型，實時查找模型信息，針對存在的問題，批注在模型上面，與云端保持同步，動態發送問題，發放任務，分享圖片。

4.2 管線綜合優化

在設計階段，依托建立好的BIM模型通過各方管線綜合會議確定好建筑各條管線復雜的走線方案。在施工階段，要減少材料的損耗，設計合理的工序，提高人員的利用率，加快項目進度，提高項目的綜合效益。利用BIM技術在滿足設計圖紙和使用功能的前提下，進行優化設計，優化過程中要充分考慮設備位置及尺寸，對設備的擺放位置進行適當調整，以便滿足設備安裝、維修、試運行的要求[5-6]。

4.3 碰撞檢查

將建筑模型和MEP模型導入BIM碰撞檢測平臺進行碰撞檢測。碰撞檢測完成后，平臺中會顯示碰撞部位，然后進行碰撞點篩選，生成碰撞檢測報告。碰撞的部位涉及建筑模型與安裝模型、安裝模型與安裝模型，碰撞報告明確地給出碰撞點定位、名稱及描述。主要碰撞點集中在建筑與安裝專業中的消防、噴淋、給排水及暖通管道。利用BIM模型對管道密集區的各專業管道進行綜合模擬施工，可以解決絕大部分的碰撞問題。

4.4 BIM技術的具體應用

使用BIM技術可以直觀呈現出每個區域的二維圖紙，然后采用文字交底的方式使各個專業工程現場施工的要求得到滿足，同時采取技術交底的方式呈現每個節點吊架加工圖紙，然后開展支架預制加工。在現場統計支架材料用量期間，BIM技術能夠提取BIM模型中支吊架的數量[7-8]。

4.5 管道分段及工程量統計

傳統的機電安裝模式存在大量的現場加工環節，不僅難以保障加工質量，浪費材料，也影響安裝進度，直接關系到機電安裝的成本。應用BIM技術對管線進行預制化分段設計編號，數字化描述機電管線從預制到安裝的整個過程，實現機電管線從工廠規?；A制、倉庫數字化管理和現場高精度安裝的一體化綜合管理和施工。

4.6 BIM施工階段應用

建筑信息化技術的應用從經濟、技術和工程應用三個方面保證了建筑工程數字化和現代化的可行性。在施工階段，BIM5D協同管理平臺是近些年較為火熱的建筑信息化應用方向，具有輕量化、仿真性、信息化特點。通過現場工程師上傳信息做到實時與現場同步，方便項目各方直接在平臺上查看審核文件和解決現場問題，并做到信息留存，從質量、安全、進度三方面對現場進行實時把控。

4.7 BIM模型對預留洞的排布

在項目施工中，機電工程的預留預埋工作非常重要，應先交給各專業工長審核，選出2套最優排布方案，再進行一次內部審核，由項目技術總工、安裝負責人、各專業工長審核排布方案。但是由于設計圖所示洞口均基于單專業預留，所以在管線經過BIM綜合排布后，原有設計的預留洞口必然無法滿足要求。為了解決設備管井預留洞口的問題，施工單位確定了BIM管線綜合排布技術在管道井預留洞口施工的工作程序。根據BIM管道排布方案，針對不易二次開洞位置預留洞口，如管道穿過人防門上方結構梁預留洞、出地下室頂板預留洞等[9]。

4.8 綜合管線排布順序

首先，確定項目中哪些管線不可更改路由，哪些管線不宜更改路由。如在一般情況下，風管不作路由上的優化，除非有特殊需要。風系統的路由優化須有設計單位的變更簽證，主要是由于風管所占空間較大，對其他管道的影響較大，一般先確定好風管的路由。寬度≥600mm的強電橋架、動力橋架、配電橋架母線及專用母線一般也不作翻彎處理。與風系統有區別的是，這部分管線雖然不作翻彎處理，但是可以在路由上對該部分管線進行優化處理。

當項目中所有不宜更改的管線處理完成后，接下來就是處理整個項目中的壓力管線系統。壓力管線系統一般指帶壓管道而非高壓管線、超高壓管線、易燃易爆管線及相關規范要求必須單獨設置的管線，如燃氣管線等。帶壓管道主要是優化路由、管間距、管線高度等工作，翻彎必須呈一路向上或一路向下的管線，例如空調水管道等。

其次，對無壓管線進行排布和優化。由于無壓管線的特性，在排布有壓管線時，應在保證優化有壓管線的同時，預留給無壓管線、弱電設備及施工可操作性等足夠的空間。以上步驟應首先在CAD中完成剖面排布，再根據CAD剖面所排布的順序和標高，在BIM模型中向兩側延伸驗證，再通過專業內部評審會議來確定最優施工方案，以保證所有綜合管線排布方案的合理性[10]。

5 結語

將BIM技術應用于建筑機電綜合管線安裝中，有利于推動綜合管線安裝工程健康穩定的發展。BIM技術能夠以三維立體的形式直觀呈現綜合管線，為后期工程的設計與施工提供便利條件。在使用BIM技術期間，需要加強對施工圖紙的設計，盡可能防止發生后期更改工程方案的情況。與此同時，還需要快速安裝綜合管線，以提升工程效率。信息模型是建筑機電綜合管線安裝過程中不可缺少的內容，管線數據發揮著重要的支撐作用。