BIM技术在建筑机电安装综合管线中的运用

程建江

太原市龙城发展投资集团有限公司（030000）

随着当前人们的整体生活水准不断提升，我国的建筑行业也得到了较好的发展，现代建筑普遍都具备一定的多样化功能。在具体的安装中需要对应的支持，但是由于受到一些因素影响，综合管线的优化空间有限，给对应的工程安装带来较大的麻烦，因此，BIM技术对机电安装工程中的成本、质量、进度、合同管理以及综合管线设计方面发挥出了重要作用，减少了工程中出现的问题，这样可以大幅度节省施工成本，同时还能确保企业的整体经济效益。

现今越来越复杂的建筑造型对综合管线的要求也越来越高。综合管线就是把MEP各专业的管线系统如给排水管道、消防喷淋管道、风管等整合在一起，综合考虑各种要素和管线设计原则统一布置，解决管线之间的相互交叉碰撞以及与建筑结构的碰撞等问题。合理的综合管线布置，能够对设计阶段存在的错漏加以弥补，减少返工带来的损失，协调机电设备、建筑结构以及装饰装修专业之间的冲突，提升建筑物的净空高度，保证设备设施的安装运行、维护维修等工作有充足的空间来进行[1]。

2.1 有助于解决线路交叉问题

在以往的建筑机电管线综合设计过程中，普遍存在线路交叉问题，在一定程度上降低了机电管线铺设的有效性。究其原因，以往机电管线综合设计期间，一般情况是根据二维图纸进行设计，设计方案的展示受到约束，不能直观地呈现出设计方案。尤其是存在交叉重叠的问题时，不能对工程的全面性特点进行充分考虑，进而出现一连串问题。BIM技术主要是采用三维视图综合设计建筑机电管线，可以直接呈现出机电管线，还能详细查找工程空间碰撞和隐藏问题，利用三维的形式准确调整与控制管线标准高度，提升了设计的合理性与科学性。

2.2 加强各个部门之间的协调

在建筑机电安装综合管线中应用BIM技术有利于提升各个部门之间的协调性。一是利用BIM技术能够将全部专业的相同模型进行整理，进而有机整合土建、机电等专业工作，在一定程度上可以提升设计的科学性与合理性。二是经过传输信息，还能够实时分享设计模型，进而提升各个部门之间的协调性，设计科学合理的方案，同时还可以全面提升机电综合管线安装的合理性与科学性[2]。

3.1 一级管线的安装原则

机电安装工程管线类型有许多种，不同的工艺管道在对应的管线安装上也有所不同，在具体的安装过程中需要做好各项工作。在安装排水管时，还要做好细节方面的改善，确保其整体空间的走向合理，以减少排水管问题带来的影响，还可以减少水管断裂维修的问题。

3.2 双线的安装原则

在绘制双线综合图过程中，施工人员需要加强合作，集中应用各种技术。双线综合技术对合作协调能力有着较高的要求。首先，要求设计人员具有较高的平面管线图组合专业能力，从而保证效果图清晰、准确。其次，在遇到机房等管线较为集中的施工区时，要对空间布局进行综合考虑，利用双线绘制的方式综合布置空间[3-4]。

4.1 协同平台

首先，在该协同平台上，可以保证模型和施工现场的协同。施工现场的专业负责人可以在移动端实时观察，然后引导如何进行施工。

其次，将各种有关资料上传至资料列表中，与模型进行互相关联。BIM技术小组成员要把更改的排布计划与各个专业有关图纸一并传输到协同平台上，现场施工人员应凭借移动端查看模型信息与关联好的资料。

最后，施工负责人利用移动端全面检查施工现场，以便比较施工现场和BIM模型，实时查找模型信息，针对存在的问题，批注在模型上面，与云端保持同步，动态发送问题，发放任务，分享图片。

4.2 管线综合优化

在设计阶段，依托建立好的BIM模型通过各方管线综合会议确定好建筑各条管线复杂的走线方案。在施工阶段，要减少材料的损耗，设计合理的工序，提高人员的利用率，加快项目进度，提高项目的综合效益。利用BIM技术在满足设计图纸和使用功能的前提下，进行优化设计，优化过程中要充分考虑设备位置及尺寸，对设备的摆放位置进行适当调整，以便满足设备安装、维修、试运行的要求[5-6]。

4.3 碰撞检查

将建筑模型和MEP模型导入BIM碰撞检测平台进行碰撞检测。碰撞检测完成后，平台中会显示碰撞部位，然后进行碰撞点筛选，生成碰撞检测报告。碰撞的部位涉及建筑模型与安装模型、安装模型与安装模型，碰撞报告明确地给出碰撞点定位、名称及描述。主要碰撞点集中在建筑与安装专业中的消防、喷淋、给排水及暖通管道。利用BIM模型对管道密集区的各专业管道进行综合模拟施工，可以解决绝大部分的碰撞问题。

4.4 BIM技术的具体应用

使用BIM技术可以直观呈现出每个区域的二维图纸，然后采用文字交底的方式使各个专业工程现场施工的要求得到满足，同时采取技术交底的方式呈现每个节点吊架加工图纸，然后开展支架预制加工。在现场统计支架材料用量期间，BIM技术能够提取BIM模型中支吊架的数量[7-8]。

4.5 管道分段及工程量统计

传统的机电安装模式存在大量的现场加工环节，不仅难以保障加工质量，浪费材料，也影响安装进度，直接关系到机电安装的成本。应用BIM技术对管线进行预制化分段设计编号，数字化描述机电管线从预制到安装的整个过程，实现机电管线从工厂规模化预制、仓库数字化管理和现场高精度安装的一体化综合管理和施工。

4.6 BIM施工阶段应用

建筑信息化技术的应用从经济、技术和工程应用三个方面保证了建筑工程数字化和现代化的可行性。在施工阶段，BIM5D协同管理平台是近些年较为火热的建筑信息化应用方向，具有轻量化、仿真性、信息化特点。通过现场工程师上传信息做到实时与现场同步，方便项目各方直接在平台上查看审核文件和解决现场问题，并做到信息留存，从质量、安全、进度三方面对现场进行实时把控。

4.7 BIM模型对预留洞的排布

在项目施工中，机电工程的预留预埋工作非常重要，应先交给各专业工长审核，选出2套最优排布方案，再进行一次内部审核，由项目技术总工、安装负责人、各专业工长审核排布方案。但是由于设计图所示洞口均基于单专业预留，所以在管线经过BIM综合排布后，原有设计的预留洞口必然无法满足要求。为了解决设备管井预留洞口的问题，施工单位确定了BIM管线综合排布技术在管道井预留洞口施工的工作程序。根据BIM管道排布方案，针对不易二次开洞位置预留洞口，如管道穿过人防门上方结构梁预留洞、出地下室顶板预留洞等[9]。

4.8 综合管线排布顺序

首先，确定项目中哪些管线不可更改路由，哪些管线不宜更改路由。如在一般情况下，风管不作路由上的优化，除非有特殊需要。风系统的路由优化须有设计单位的变更签证，主要是由于风管所占空间较大，对其他管道的影响较大，一般先确定好风管的路由。宽度≥600mm的强电桥架、动力桥架、配电桥架母线及专用母线一般也不作翻弯处理。与风系统有区别的是，这部分管线虽然不作翻弯处理，但是可以在路由上对该部分管线进行优化处理。

当项目中所有不宜更改的管线处理完成后，接下来就是处理整个项目中的压力管线系统。压力管线系统一般指带压管道而非高压管线、超高压管线、易燃易爆管线及相关规范要求必须单独设置的管线，如燃气管线等。带压管道主要是优化路由、管间距、管线高度等工作，翻弯必须呈一路向上或一路向下的管线，例如空调水管道等。

其次，对无压管线进行排布和优化。由于无压管线的特性，在排布有压管线时，应在保证优化有压管线的同时，预留给无压管线、弱电设备及施工可操作性等足够的空间。以上步骤应首先在CAD中完成剖面排布，再根据CAD剖面所排布的顺序和标高，在BIM模型中向两侧延伸验证，再通过专业内部评审会议来确定最优施工方案，以保证所有综合管线排布方案的合理性[10]。

将BIM技术应用于建筑机电综合管线安装中，有利于推动综合管线安装工程健康稳定的发展。BIM技术能够以三维立体的形式直观呈现综合管线，为后期工程的设计与施工提供便利条件。在使用BIM技术期间，需要加强对施工图纸的设计，尽可能防止发生后期更改工程方案的情况。与此同时，还需要快速安装综合管线，以提升工程效率。信息模型是建筑机电综合管线安装过程中不可缺少的内容，管线数据发挥着重要的支撑作用。