淺析BIM技術在機電工程深化設計中的應用

一．前言

建筑信息模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）利用數字建模軟件，具有提高管控質量、提高安裝效率和節約成本，可直視化等特點，在建筑業施工和管理上具有較大的使用空間和價值，被積極推廣使用。我們在某工程項目中，也較好地應用BIM技術。

工程概況：建筑面積3.46萬m2，框剪結構，地上4層、地下3 層；有暖通空調、給排水、強電、弱電等30多個系統。

該工程具有結構梁大、機電系統多、安裝空間小等特點。如何在有限較小的設計空間內，經濟合理安裝下全部機電管道和設備是我們項目亟待解決的技術問題。在該項目工程中，我們項目部成立了BIM

二．材料與方法

我們運用魯班BIM軟件建立土建模型和機電管道模型，用CAD軟件創建二維圖方法，進行該項目工程機電管線深化設計。

1.先繪制機電綜合排布圖：將機電各專業原設計圖紙進行疊加，確定機電管線密集處。詳見圖1。

圖1

2.創建二維圖

1）在機電管線密集處，首層1/12-13軸至1/E-D軸創建二維剖面圖明確各管線的安裝位置、標高等。

2）確定安裝方案：從上往下，風管—橋架—水管；明確各管線位置：風管貼梁，橋架在風管下部，水管居中，明確各機電管線標高，按圖1，在1-1剖面用CAD創建二維圖。詳見圖2。

圖2

創建二維圖不能超過限定吊頂線范圍，還要有安裝空間。

3.用BIM深化設計-創建三維圖

1）在BIM軟件中分別建立機電各專業設備管道模型，再疊加生成管線綜合平面模型。詳見圖3。

2）將二維圖2確定的數據輸入BIM軟件中，要保證提供的數據精準。

按圖A編制BIM綜合模型：詳見圖4。

如圖4在該項目工程首層1/12-13軸交1/E-D軸，送風管與空調供回水管相撞4處。

表1 碰撞點匯總表

3）BIM碰撞檢查

按圖4碰撞問題出現最多的是風管和空調水管線打架碰撞，通過碰撞檢查系統整合各專業模型，并自動查找出模型中的碰撞點數和自動生成碰撞檢查報告。詳見圖5。

根據圖5首層多個檢查報告中碰撞點數量，編制匯總表一。

圖5和表一首層共查處打架碰撞29個問題，主要是風管和空調水管打架碰撞，其中風管、水管、橋架打架碰撞較多，占75%以上是重點解決的問題。

圖3

圖4

圖5

三．解決方法

1．按打架碰撞29個問題，重新修改編制打架部位二維圖設計標高或位置參數：例如：原設計風管500*320底標高3.1米，空調水支管標高3.2米。二維圖調整空調水管標高2.95米；在風管下部走，解決打架碰撞問題。在BIM圖中按2.95米，輸入空調水支管標高，使碰撞點的碰撞檢查報告數量為零。綜合優化后BIM模型：詳見圖6。

通過上圖可以看到，項目管線綜合優化后，修正了部分管線，避開了原有的碰撞點，使安裝整體布局更合理，更美觀。

2.BIM圖具有360度立體范圍旋轉功能，可以提供較好立體視覺空間效果，利于糾錯排查。本工程按原設計多處空調水管和冷凝水管的支管“打架”反坡，無法順序排到主管。根據打架碰撞問題具體原因，對位置、標高等數據進行逐層、逐項修改，消除碰撞點，避免安裝后大批量返工發生。深化設計修改BIM圖后，可自動生成剖面圖及二維圖，便于指導施工。詳見圖7。

圖6

圖7

四．總結：

在該項目工程中首層采用BIM技術進行深化設計，解決各種管線打架碰撞29多處，解決設計不合理標高3處，優化風管位置2處，直接生成剖面大樣圖多幅；總結BIM技術深化設計質量控制要點3條：

1.創建高質量的二維圖，是BIM技術設計的質量保證和基礎。

2.BIM深化設計是系統工程，需要多專業團結合作、合成、調試，是深化設計成果完成和提高設計效率的保證。

3.“打架”碰撞問題整改和復查，是質量把關的關鍵環節，質量把住關，才可事半功倍。

我們應用BIM技術在該項目工程中，在首層走道較多密集的機電管線位置深化設計，優化使用空間，優化管道位置，解決管道碰撞打架，保證了機電管線的安裝功能、節省空間、加快施工進度、減少返工、浪費和降低成本等方面，取得了較好的效果。