淺談BIM技術機電工程綜合排布應用

范艷秋　單連崧　裴躍峰

摘 要：可視化、模擬性、協調性和優化性是BIM技術較為突出的特點，在大型公共建筑項目的室內管線綜合設計、排布和施工管理方面具有非常大的優勢。運用可視化、模擬化和分析化的技術手段，在建筑工程的全建筑周期中創建、應用并且共享一致的建筑信息模型，以做到提前做出最佳決策，使項目團隊能夠更好地協同，從而實現有效管理、降低項目成本，加速項目進程，提高項目質量的目的。

關鍵詞：建筑信息模型（BIM）；機電安裝；碰撞檢查；模擬

伴隨著人類社會文明的不斷進步和科學技術迅速的發展，新型的各種材料、技術、工藝也在建筑工程中得到了非常廣泛的應用，尤其是在體量很大且功能復雜的綜合體建筑項目中，目前BIM技術是歐美國家在建筑領域使用較為成熟的技術，對項目建設過程中的成本、工期、質量控制以及合同、設備管理都起到非常大的作用?？梢暬?、模擬性、協調性和優化性是BIM技術較為突出的特點，近幾年BIM技術在我國也逐漸得到應用和重視。

1 BIM技術簡介

BIM（Building Information Modeling）的理念，即是充分運用可視化、模擬化和分析化的技術手段，在建筑工程的全建筑周期中創建、應用并且共享一致的建筑信息模型，以做到提前做出最佳決策，使項目團隊能夠更好地協同，從而實現有效管理、降低項目成本，加速項目進程，提高項目質量的目的。而BIM的核心之一—綜合管線排布對于各個專業都有著不可或缺的作用：（1）綜合管線合理排布，提高建筑凈空高度，減少二次施工的損失。（2）綜合布置設備間及樓層平面區域內機電各專業管線，協調機電安裝與土建、精裝修專業的施工沖突以及機電安裝各個專業間的施工沖突。（3）彌補原設計不足之處，減少因設計變更帶來的各種損失。（4）核對各種設備的性能參數，提出完備的設備清單。（5）確定管線和預留洞的精確定位，減少對結構施工的影響。（6）通過供貨商或廠家核定各種設備的訂貨技術要求，盡快將數據傳達給設計檢查設備基礎、支架是否符合要求，協助結構設計繪制大型設備基礎圖。（7）合理布置各機電專業設備房的設備位置，保證設備的運行維修、安裝等工作有足夠的空間完成各種管線的檢修和更換工作。

2 BIM技術應用

2.1 具體BIM模型的形成過程

2.1.1 管線綜合模型。（1）各機電安裝專業根據專業圖紙各自完成相應樓層單位專業LOD300模型。（2）由總包負責在服務器上創建中心文件，提供建筑與結構模型，各專業上傳相應專業LOD300模型至中心文件并同步。（3）上傳完畢后，各專業人員拾取所用工作集，以避免其他專業修改本專業管線。（4）由總包提供人員協助各專業人員進行管線排布規劃，各專業按照所提供平剖面排布來修改各自相應專業管線以滿足施工及檢修要求。（5）總包協助各專業利用Navisworks軟件進行碰撞檢查，排除剩余問題，形成LOD400模型。（6）問題排查完畢后進行CSD圖紙及各專業施工圖繪制，在平面定位各專業管道安裝位置及標高。

2.1.2 機房及弱電房模型。（1）繪制機房或弱電房布置圖，明確機柜、配電箱、電視墻等的數量和位置。（2）根據建筑圖紙，確認標高并繪制正確建筑模型。（3）根據布置圖添加本專業內容。

2.2 各機電安裝專業協調

BIM管線綜合排布過程中各個專業管線交叉、復雜，為避免碰撞需要各個專業協調、合作。在本專業允許的范圍內予以其他專業便利，可以進行適當的路由縮減以及管線翻彎。

加強對設備管線的合理布置，通過實時的可視化優勢，改善客戶溝通并更快做出改變，達到最終目標。

2.3 現場的應用

Naviswoeks，可視化和仿真，分析多種格式的三維設計模型。解決方案支持所有項目相關方可靠地整、分享和審閱詳細的三維設計模型，在BIM工作流中處于核心地位。BIM的意義在于，在設計與建造階段及之后，創建并使用與建筑項目有關的相互一致且可計算的信息。

讓訪相關人員提高工作和協作效率，加深對項目的理解。四維仿真有助于改進規劃，盡在發現風險，減少潛在的浪費。

3 BIM技術的優點與不足

3.1 BIM技術的優點

（1）可視化和模擬性是BIM的基礎。BIM將以往的線條式的構件模擬成一種三維的立體實物圖形進行展示，構件間具有互動性和反饋性，互相間的任何影響都以三維的方式清楚地展現。這個三維模型能清晰表達各種構件的空間位置關系，例如空調水管和線槽的位置關系、排水管和母線的空間關系等。對不滿足要求或有碰撞的管線進行調整，避免施工現場重復拆改。（2）BIM的可出圖性溝通了現場與設計者。BIM模型可根據需要導出各種平面及剖面圖紙。剖面圖紙可直接根據模型自動生成，且可根據模型的改變而自動改變，極大地減輕繪圖人員的負擔，減少了出錯概率。（3）BIM的協調性可滿足各專業人員同時對模型進行深化排布。BIM三維模型加入的各種計算功能可在保證功能的前提下，減少機電管線對精裝修的影響。對水系統進行水力計算，通過核算管徑確保系統正常。（4）BIM可有效協同三維可視化功能，加上時間維度后可進行進度模擬施工，直觀快速地將施工計劃與實際進展進行對比，并進行有效協同，施工方、監理方甚至不屬專業人員的業主或領導都能對工程項目的各種問題和情況了如指掌。利用BIM技術進行協同，可更高效地進行信息交互，加快反饋和決策后傳達的周轉效率。利用模塊化的方式，一個項目的BIM信息建立后可被下一個項目可同類地引用，避免進行重復工作。

3.2 BIM技術應用的難點與不足

（1）圖紙深化設計應越早越好，后期更改圖紙內容會造成模型返工，極大地影響管線排布進度。（2）盡管可以提前對模型進行協調排布，仍存在由于管線太多而無法排布的情況，需要及時提出，以爭取降低凈空或修改路由。（3）BIM管線綜合排布費時太久，影響施工，應盡量提早開始管線綜合，并按照施工位置依次進行排布。

4 結語

近年來，在建筑工程中新技術大量涌現并取得了突破性的發展，有力地促進建筑行業整體技術水平的大幅度提高。BIM技術作為一種重要技術在國內得到了越來越多的重視與發展。機電安裝工程中應用BIM技術，不僅因為BIM技術三維碰撞檢查能夠給企業減少損失、降低風險，而且BIM技術的應用成果能夠輕松延伸到4D的施工進度管理、材料管理、虛擬施工指導、成本管理及設備運維管理。