機電工程綜合管線優化中BIM技術的運用

張浩

（綠地房地產事業二部產品技術研發部 上海市 201108）

引言

BIM技術也被稱之為建筑信息模型技術，該項技術的使用需要以三維數字技術為基礎，模擬并仿真性的構建機電工程綜合管線設備等，賦予管線設備集成化以及可視化的特性。在施工活動開展的前期，需要開展管線的碰撞檢查工作，不斷的優化其原本的圖紙設計工作內容，最大限度的提升圖紙的閱讀效率以及質量，在建筑施工時期減小其實際的損失，避免其產生二次施工的現象，實時的開展技術交底的工作。確保機電工程綜合管線的運行狀態，更好的達到該機電工程項目施工活動開展的預期目標。

1 機電工程綜合管線的優化

1.1 重要性

現代化機電工程項目中，綜合管線的布置形式具有多樣化的特性，需要對給排水管道、消防噴淋管道、橋架、風管等進行綜合的布置。機電專業所設計圖紙需要正確的劃分出其專業，同時開展各類系統的繪制工作。但是在實際的系統運行過程中，其各個系統之間的連接性不夠緊密，缺乏溝通，其系統之間的協調性也比較差，無法進行高效的合作。另外機電設備的系統管線十分的繁雜，對其管線的施工任務量也比較繁重，建筑設施能予以使用的空間存在約束性，這就導致在實際的施工現場，各類機電系統出現碰撞的問題，若不能在項目的前期去優化項目的管線，就會讓該建筑設施的凈高度受到影響，拉低建筑設施的使用效果，同時還會影響到建筑設施的美感。所以，施工單位需要了解施工的現場狀況，以其狀況為基礎，合理的使用相關的技術，優化各類專業管線設備的排列以及走向等，提升其凈高數值，確保其管線綜合布置的可行性，賦予其管線美觀性以及實用性的特征。

1.2 必要性

①綜合管線合理的布置會在一定程度上提升建筑設施的凈高度數值，避免其產生二次重復性施工的問題，從而減少二次施工的經濟損失。②對機房及樓層平面區域內機電管線進行綜合性的排布設計，會有效的調整機電和土建等專業之間的關系，不會讓其產生專業層面施工的沖突性問題，精確的進行管線和預留洞的定位設置，防止其影響到結構的施工活動。有效的彌補了原本設計層面上的不足問題，減少各類施工損失。及時的核對各類機電設備的性能參數，讓其設備清單變得更加的完整，供貨商和廠家要定期去核定各類設備的訂貨技術標準要求，把數據傳達給設計人員，讓設計人員實時的檢查設備的支架等參數是否符合相應的標準要求，并協助結構設計工作。③要合理的去布置專業機房設備，讓設備的運行以及維修等工作可以順暢的進行，給予其足夠的安裝空間，完成各類管線的檢測以及更換等的工作。

2 BIM技術的運用

2.1 BIM技術的概述

BIM技術主要是以建筑工程中的各類信息數據為基準，構建三維的模型結構，通過數字信息去仿真性的設計工程項目模型，利用機電工程管線設備的三維模型，更為真實有效的還原出管線設備在該建筑空間內的心梗以及使用狀況。BIM技術具有可視化，可模擬，可優化，可出圖的四大特點。將BIM技術應用到機電工程綜合管線的優化工作中，會有效的提升其工作的便捷程度。構建建筑信息模型，合理的使用整體設計理念，從全局出發，處理好各類機電管線系統的綜合排布問題，讓其和建筑設施模型保持一個極為緊密的連接關系，給建筑工程設計人員提供出一個更好的視覺效果，不斷的深化其決策方案，最大限度的發揮出BIM技術的應用優勢。

2.2 具體應用

為了能深入的探究BIM技術在機電工程綜合管線優化中的應用要點，本文主要以我國某超高層項目的部分綜合管線優化項目為例進行BIM技術應用要點的講解。分析BIM技術的使用流程以及使用優勢，反哺給設計院對機電各系統進行合理的設計。

2.2.1 前期準備工作

機電工程管線的綜合優化需要做好前期的準備工作，各類專業不同的工程師需要相互之間進行配合，以此來更好的完成模型的構建工作，讓其項目的模型保持高度的一致性，制作較為統一的樣板文件，讓各類系統的搭建工作可以更好的完成，給其后期各類系統的整合檢測碰撞工作做鋪墊，依據客戶以及自身的標準要求，打印后期的施工圖紙，確保其圖紙的一致性。在其施工案例中，樣板文件需要以尺寸繪制的軸網為基準，依據數據去合理的繪制標高。利用原本CAD的圖紙，在其基礎上重新構建仿真性的建筑信息模型，并處理好CAD圖紙，將該圖紙中的內容全部轉移到某一個統一的位置點上。這樣才能保證導入R evit軟件后，所有圖紙才能基于一個點，基于相同的軸網搭建模型。三維設計的圖紙一般文件比較大，所有為保證電腦軟件流程的運行，一般將各個系統分開單獨搭建。

圖1 管道綜合圖

2.2.2 各個系統搭建

首先是土建模型的搭建。在機電設備建模設計中，土建模型的搭建是為了創造出一個空間感，后面各個系統的模型搭建只能在這個空間內進行，這樣的話就能讓綜合管線布置走向有真實感的存在。本案例中，土建模型設計只對建筑完成面、結構柱、結構梁、頂板進行搭建。在機電工程中，暖通系統因為風管管件占用比較大的空間，遵循著小管讓大管的原則，一般對暖通系統不采取大的變動。在各個系統的繪制中，相對于cad設計，主要是給予管道系統一個高度值，這樣能夠便捷的形成三維立體視圖，更加真實形象的展現出管線綜合布置走向。例：搭建出如圖標準層及避難層機電綜合模型。

圖2 標準層機電綜合模型

圖3 避難層機電綜合模型

2.2.3 利用Navisworks軟件進行碰撞檢測

由于revit的圖紙正常比較大，各個系統整合在一起，運行起來就相當的困難。因此正常導出為Navisworks軟件能識別的文件格式，把文件縮小，重新整合在一起，進行綜合管線模擬碰撞。通過Navisworks進行碰撞檢測，可以根據自己需要單獨的對各個系統進行碰撞檢測。以下為冷凍機房的實例，通過BIM模型管線碰撞，提高了凈高及解決了諸多管線碰撞的問題，使得施工單位對于整體更加清晰明了，把控度更強，減少返工，施工美觀合理，系統更加優化。

實例：冷凍機房：

難點一：超高層建筑桁架部分結構復雜，機電管線布置困難。

圖4

難點二：涉及系統多，控制室、配電室、高區冷卻水補水消防合用水箱系統、弱電各大系統等于一體。

圖5

難點三：機房內布局緊湊，深化設計協調內容工作量大。

圖6

解決方案：

通過強大的BIM建模支持，深化人員憑借豐富的設計經驗，避開主桁架，合理排布機電管線，繪制剖面圖，確定深化設計方案。

優化理念：

（1）管線貼梁布置，節省機電安裝空間；

（2）減少彎頭，降低管阻，節約成本；

（3）管線布置于同一標高，便于制作統一聯合支架；

（4）機電管線的布置遵從“小讓大，少讓多”的原則。

管線的支架形式：

設備出口采用減震支撐；

空調水平管道采用工字鋼支撐及雙拼槽鋼支架。

2.2.4 其他應用

當然通過revit軟件還能對綜合優化圖紙進行便捷的平面剖大樣的出圖，還有各個系統的工程量的快速計算等等。單單是BIM技術的簡單應用，就能實現對復雜的綜合管線進行深化設計，如果將BIM技術更加成熟的運用，還能對重要的設備間進行三維建模，進行真實渲染。另外還可以進行虛擬漫游等。

圖7

3 結語

依據文章上述的內容可以得知，專業的綜合管線深化工具，可將二維施工圖的設計與三維信息化設計理念充分融合，解決了傳統CAD軟件較難實現的剖面圖設計、更新、管線的綜合排布、碰撞檢測等難題；使施工圖的設計、各專業協調等方面的效率得到顯著提高。管線布置綜合平衡技術是依據工程實際將各專業管線設備在圖紙上通過BIM進行圖紙上的預裝配，將問題解決在施工前。

綜述BIM技術應用到機電工程綜合管線的管理中十分的重要，通過BIM技術進行各類施工環結構的模擬，以便于及時的找出其在實際的施工現場中所存在的各類碰撞問題以及沖突問題，盡可能的降低其設計產生變更的問題，盡可能的提升施工現場的生產效率以及質量，拓展BIM技術的應用范圍，讓BIM技術可以逐漸成為機電工程項目施工管理的核心技術，用其技術來不斷的強化自身企業的競爭實力，合理的管理并經營企業。