BIM技術在機電管線綜合中的應用研究

文/祁昕、庫騰飛 安慶市東廈建筑安裝工程有限責任公司 安徽安慶 246000

1、工程概況

本工程為某住宅小區(qū)三期工程，建筑總面積9萬平方米，主要包括4棟高層住宅建筑、2個地下車庫。其中1號車庫位于3#和4#樓地下2,3層，2號車庫位于5#和6#樓地下2,3層之間。由于該工程前期的機電管線布置較為復雜，而且存在設計圖紙缺陷、準也分包配合差等問題，不僅管線安裝較為混亂，留出的檢修空間也較為狹小，出現(xiàn)過多次返工，造成了較高的成本浪費現(xiàn)象。為規(guī)避這一問題，在三期工程機電安裝施工中，引入BIM技術，對機電管線安裝進行建模和分析，取得了顯著的應用效果。

2、BIM技術在機電管線綜合全過程中的應用

2.1 BIM技術的主要應用方向

BIM技術的應用可以為機電管線綜合施工過程提供方位支持，具體應用方向主要包括：（1）利用BIM技術為工作面布置和控制線確定提供支持；（2）在實際測量過程中，通過BIM模型比對設計方案，判斷是否存在誤差，并進行糾偏施工；（3）在出現(xiàn)非可控因素導致管線設計變更時，通過調(diào)整BIM模型，確定變更設計方案，避免與已完成的工程部分產(chǎn)生沖突；（4）在BIM技術的支持下，將工程施工進度管理、質(zhì)量管理、成本管理、安全管理等結合起來，確保施工過程的順利進行，最大化減少返工現(xiàn)象。

2.2 前期準備工作

在工程前期準備工作中，首先要合理選擇BIM應用軟件。目前市面上的BIM建模軟件分為多種類型，應從工程實際需要出發(fā)，選擇功能較為全面的軟件。比如由Auodesk公司研發(fā)的Revit2014軟件，該軟件結構完善，擁有建筑和機電模塊，建模過程較為方便，支持管線綜合碰撞檢查，能夠滿足機電管線設計和施工的需求。確定BIM應用軟件后，還要配置服務器，組建局域網(wǎng)，并連接WEB服務器，滿足工程遠程管理的需要，高效的傳輸相關數(shù)據(jù)。

2.3 基礎模型構建

基礎模型構建是BIM技術應用的首要環(huán)節(jié)，在構建過程中，要采取統(tǒng)一的構件命名原則，從而保證模型的信息共享，方便后續(xù)的管線綜合碰撞檢測操作。具體命名格式為“樓層-構件名稱-規(guī)格尺寸”，機電專業(yè)的命名格式為“樓層-系統(tǒng)名稱”。此外，在模型構建過程中，還要統(tǒng)一參數(shù)精度，在構件中條件類型、位置、形狀、用途、尺寸等關鍵參數(shù)信息。構建的三維BIM模型首先要全面反映出二維圖紙信息，然后進行細化分類，實現(xiàn)精準定位。

2.4 管線綜合碰撞分析

完成模型構建后，要與二維圖紙進行比對，確保模型中不存在命名錯誤、管徑和路線走向錯誤等問題，并根據(jù)相關標準進行查缺補漏。管線綜合碰撞檢測分析是對排水、暖通等各專業(yè)的電氣設備、管道、以及建筑模型之間進行碰撞檢測。施工現(xiàn)場的管線數(shù)量十分龐大，而且布置情況復雜，建立BIM模型的最終目的是為現(xiàn)場施工提供指導，實現(xiàn)對工程施工質(zhì)量的有效控制。完成碰撞檢測后，利用BIM應用軟件自動生成的碰撞檢測報告，對現(xiàn)場施工方案進行調(diào)整。在上述工程中，共檢測中4582個碰撞點，其中3773個為管線綜合碰撞點。經(jīng)過調(diào)整后，根據(jù)優(yōu)化方案進行測量放線，并利用現(xiàn)場安裝的傳感器等信息采集裝置，實時對管線施工誤差加以控制，可以確保現(xiàn)場施工的順利進行，提升現(xiàn)場管線安裝施工質(zhì)量。BIM管線綜合碰撞點檢測結果如圖1所示。

圖1 BIM管線綜合碰撞點檢測結果

2.5 機電管線綜合調(diào)整

完成碰撞檢測后，根據(jù)檢測結果對機電管線進行綜合調(diào)整。具體包含以下幾個方面：（1）為滿足凈空目標，應減少隨意布置情況，提高空間利用率；（2）對機電模型與建筑管道、豎井等碰撞點進行調(diào)整。比如在對碰撞梁和柱進行調(diào)整時，應檢查碰撞管線走向是否存在其他碰撞點，如果存在，需要進行整體調(diào)整，否則只需要進行局部調(diào)整即可。針對碰撞點，確定結構位置是否有預留洞，并記錄碰撞報告，如果預留洞與管線位置不符，需要更新土建模型；（3）根據(jù)各機電專業(yè)的設計規(guī)范要求，確定整體調(diào)整原則，比如電讓水、水讓風、冷管讓熱管、小管讓大管等。

2.6 應用效果分析

上述工程通過對機電管線進行綜合調(diào)整，取得了顯著的優(yōu)化效果，不僅管線排布更加整齊，該節(jié)省出許多空間，為日后的管線運行維護提供了方便。BIM技術的應用效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）提高建筑空間利用率，對管線進行合理排布，使地下空間凈空平均水平達到2.6m，車庫局部最低點也能夠達到2.4m；（2）在施工前解決管線碰撞問題，充分滿足管線和設備安裝的空間需求，可以避免出現(xiàn)返工現(xiàn)象；（3）對各專業(yè)管線空間位置進行優(yōu)化，使各專業(yè)施工能夠協(xié)調(diào)配合。

結語：

綜上所述，BIM技術在建筑機電管線安裝方面的應用具有巨大優(yōu)勢，可以通過在前期進行可視化三維模型，模擬管線安裝布置情況，并通過綜合碰撞檢測，避免在施工過程中出現(xiàn)問題。在此情況下，不僅能夠確保施工過程的順利進行，還能提高建筑空間利用率，使機電管線布置規(guī)范化、美觀化。