BIM技術(shù)在建筑機(jī)電安裝綜合管線中的運(yùn)用

程建江

太原市龍城發(fā)展投資集團(tuán)有限公司（030000）

隨著當(dāng)前人們的整體生活水準(zhǔn)不斷提升，我國的建筑行業(yè)也得到了較好的發(fā)展，現(xiàn)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(yīng)的支持，但是由于受到一些因素影響，綜合管線的優(yōu)化空間有限，給對應(yīng)的工程安裝帶來較大的麻煩，因此，BIM技術(shù)對機(jī)電安裝工程中的成本、質(zhì)量、進(jìn)度、合同管理以及綜合管線設(shè)計(jì)方面發(fā)揮出了重要作用，減少了工程中出現(xiàn)的問題，這樣可以大幅度節(jié)省施工成本，同時還能確保企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)效益。

1 綜合管線的重要性

現(xiàn)今越來越復(fù)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(yè)的管線系統(tǒng)如給排水管道、消防噴淋管道、風(fēng)管等整合在一起，綜合考慮各種要素和管線設(shè)計(jì)原則統(tǒng)一布置，解決管線之間的相互交叉碰撞以及與建筑結(jié)構(gòu)的碰撞等問題。合理的綜合管線布置，能夠?qū)υO(shè)計(jì)階段存在的錯漏加以彌補(bǔ)，減少返工帶來的損失，協(xié)調(diào)機(jī)電設(shè)備、建筑結(jié)構(gòu)以及裝飾裝修專業(yè)之間的沖突，提升建筑物的凈空高度，保證設(shè)備設(shè)施的安裝運(yùn)行、維護(hù)維修等工作有充足的空間來進(jìn)行[1]。

2 BIM技術(shù)在機(jī)電綜合管線中應(yīng)用的意義

2.1 有助于解決線路交叉問題

在以往的建筑機(jī)電管線綜合設(shè)計(jì)過程中，普遍存在線路交叉問題，在一定程度上降低了機(jī)電管線鋪設(shè)的有效性。究其原因，以往機(jī)電管線綜合設(shè)計(jì)期間，一般情況是根據(jù)二維圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方案的展示受到約束，不能直觀地呈現(xiàn)出設(shè)計(jì)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(diǎn)進(jìn)行充分考慮，進(jìn)而出現(xiàn)一連串問題。BIM技術(shù)主要是采用三維視圖綜合設(shè)計(jì)建筑機(jī)電管線，可以直接呈現(xiàn)出機(jī)電管線，還能詳細(xì)查找工程空間碰撞和隱藏問題，利用三維的形式準(zhǔn)確調(diào)整與控制管線標(biāo)準(zhǔn)高度，提升了設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性。

2.2 加強(qiáng)各個部門之間的協(xié)調(diào)

在建筑機(jī)電安裝綜合管線中應(yīng)用BIM技術(shù)有利于提升各個部門之間的協(xié)調(diào)性。一是利用BIM技術(shù)能夠?qū)⑷繉I(yè)的相同模型進(jìn)行整理，進(jìn)而有機(jī)整合土建、機(jī)電等專業(yè)工作，在一定程度上可以提升設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。二是經(jīng)過傳輸信息，還能夠?qū)崟r分享設(shè)計(jì)模型，進(jìn)而提升各個部門之間的協(xié)調(diào)性，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的方案，同時還可以全面提升機(jī)電綜合管線安裝的合理性與科學(xué)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(jī)電安裝工程管線類型有許多種，不同的工藝管道在對應(yīng)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(xiàng)工作。在安裝排水管時，還要做好細(xì)節(jié)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(qiáng)合作，集中應(yīng)用各種技術(shù)。雙線綜合技術(shù)對合作協(xié)調(diào)能力有著較高的要求。首先，要求設(shè)計(jì)人員具有較高的平面管線圖組合專業(yè)能力，從而保證效果圖清晰、準(zhǔn)確。其次，在遇到機(jī)房等管線較為集中的施工區(qū)時，要對空間布局進(jìn)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(jī)電安裝綜合管線中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

4.1 協(xié)同平臺

首先，在該協(xié)同平臺上，可以保證模型和施工現(xiàn)場的協(xié)同。施工現(xiàn)場的專業(yè)負(fù)責(zé)人可以在移動端實(shí)時觀察，然后引導(dǎo)如何進(jìn)行施工。

其次，將各種有關(guān)資料上傳至資料列表中，與模型進(jìn)行互相關(guān)聯(lián)。BIM技術(shù)小組成員要把更改的排布計(jì)劃與各個專業(yè)有關(guān)圖紙一并傳輸?shù)絽f(xié)同平臺上，現(xiàn)場施工人員應(yīng)憑借移動端查看模型信息與關(guān)聯(lián)好的資料。

最后，施工負(fù)責(zé)人利用移動端全面檢查施工現(xiàn)場，以便比較施工現(xiàn)場和BIM模型，實(shí)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(tài)發(fā)送問題，發(fā)放任務(wù)，分享圖片。

4.2 管線綜合優(yōu)化

在設(shè)計(jì)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(fù)雜的走線方案。在施工階段，要減少材料的損耗，設(shè)計(jì)合理的工序，提高人員的利用率，加快項(xiàng)目進(jìn)度，提高項(xiàng)目的綜合效益。利用BIM技術(shù)在滿足設(shè)計(jì)圖紙和使用功能的前提下，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化過程中要充分考慮設(shè)備位置及尺寸，對設(shè)備的擺放位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以便滿足設(shè)備安裝、維修、試運(yùn)行的要求[5-6]。

4.3 碰撞檢查

將建筑模型和MEP模型導(dǎo)入BIM碰撞檢測平臺進(jìn)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(jìn)行碰撞點(diǎn)篩選，生成碰撞檢測報(bào)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(bào)告明確地給出碰撞點(diǎn)定位、名稱及描述。主要碰撞點(diǎn)集中在建筑與安裝專業(yè)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(qū)的各專業(yè)管道進(jìn)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(shù)的具體應(yīng)用

使用BIM技術(shù)可以直觀呈現(xiàn)出每個區(qū)域的二維圖紙，然后采用文字交底的方式使各個專業(yè)工程現(xiàn)場施工的要求得到滿足，同時采取技術(shù)交底的方式呈現(xiàn)每個節(jié)點(diǎn)吊架加工圖紙，然后開展支架預(yù)制加工。在現(xiàn)場統(tǒng)計(jì)支架材料用量期間，BIM技術(shù)能夠提取BIM模型中支吊架的數(shù)量[7-8]。

4.5 管道分段及工程量統(tǒng)計(jì)

傳統(tǒng)的機(jī)電安裝模式存在大量的現(xiàn)場加工環(huán)節(jié)，不僅難以保障加工質(zhì)量，浪費(fèi)材料，也影響安裝進(jìn)度，直接關(guān)系到機(jī)電安裝的成本。應(yīng)用BIM技術(shù)對管線進(jìn)行預(yù)制化分段設(shè)計(jì)編號，數(shù)字化描述機(jī)電管線從預(yù)制到安裝的整個過程，實(shí)現(xiàn)機(jī)電管線從工廠規(guī)模化預(yù)制、倉庫數(shù)字化管理和現(xiàn)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(yīng)用

建筑信息化技術(shù)的應(yīng)用從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和工程應(yīng)用三個方面保證了建筑工程數(shù)字化和現(xiàn)代化的可行性。在施工階段，BIM5D協(xié)同管理平臺是近些年較為火熱的建筑信息化應(yīng)用方向，具有輕量化、仿真性、信息化特點(diǎn)。通過現(xiàn)場工程師上傳信息做到實(shí)時與現(xiàn)場同步，方便項(xiàng)目各方直接在平臺上查看審核文件和解決現(xiàn)場問題，并做到信息留存，從質(zhì)量、安全、進(jìn)度三方面對現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時把控。

4.7 BIM模型對預(yù)留洞的排布

在項(xiàng)目施工中，機(jī)電工程的預(yù)留預(yù)埋工作非常重要，應(yīng)先交給各專業(yè)工長審核，選出2套最優(yōu)排布方案，再進(jìn)行一次內(nèi)部審核，由項(xiàng)目技術(shù)總工、安裝負(fù)責(zé)人、各專業(yè)工長審核排布方案。但是由于設(shè)計(jì)圖所示洞口均基于單專業(yè)預(yù)留，所以在管線經(jīng)過BIM綜合排布后，原有設(shè)計(jì)的預(yù)留洞口必然無法滿足要求。為了解決設(shè)備管井預(yù)留洞口的問題，施工單位確定了BIM管線綜合排布技術(shù)在管道井預(yù)留洞口施工的工作程序。根據(jù)BIM管道排布方案，針對不易二次開洞位置預(yù)留洞口，如管道穿過人防門上方結(jié)構(gòu)梁預(yù)留洞、出地下室頂板預(yù)留洞等[9]。

4.8 綜合管線排布順序

首先，確定項(xiàng)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(fēng)管不作路由上的優(yōu)化，除非有特殊需要。風(fēng)系統(tǒng)的路由優(yōu)化須有設(shè)計(jì)單位的變更簽證，主要是由于風(fēng)管所占空間較大，對其他管道的影響較大，一般先確定好風(fēng)管的路由。寬度≥600mm的強(qiáng)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(fēng)系統(tǒng)有區(qū)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(jìn)行優(yōu)化處理。

當(dāng)項(xiàng)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(xiàng)目中的壓力管線系統(tǒng)。壓力管線系統(tǒng)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(guān)規(guī)范要求必須單獨(dú)設(shè)置的管線，如燃?xì)夤芫€等。帶壓管道主要是優(yōu)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(diào)水管道等。

其次，對無壓管線進(jìn)行排布和優(yōu)化。由于無壓管線的特性，在排布有壓管線時，應(yīng)在保證優(yōu)化有壓管線的同時，預(yù)留給無壓管線、弱電設(shè)備及施工可操作性等足夠的空間。以上步驟應(yīng)首先在CAD中完成剖面排布，再根據(jù)CAD剖面所排布的順序和標(biāo)高，在BIM模型中向兩側(cè)延伸驗(yàn)證，再通過專業(yè)內(nèi)部評審會議來確定最優(yōu)施工方案，以保證所有綜合管線排布方案的合理性[10]。

5 結(jié)語

將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑機(jī)電綜合管線安裝中，有利于推動綜合管線安裝工程健康穩(wěn)定的發(fā)展。BIM技術(shù)能夠以三維立體的形式直觀呈現(xiàn)綜合管線，為后期工程的設(shè)計(jì)與施工提供便利條件。在使用BIM技術(shù)期間，需要加強(qiáng)對施工圖紙的設(shè)計(jì)，盡可能防止發(fā)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(jī)電綜合管線安裝過程中不可缺少的內(nèi)容，管線數(shù)據(jù)發(fā)揮著重要的支撐作用。