淺談BIM技術(shù)機電工程綜合排布應(yīng)用

范艷秋　單連崧　裴躍峰

摘 要：可視化、模擬性、協(xié)調(diào)性和優(yōu)化性是BIM技術(shù)較為突出的特點，在大型公共建筑項目的室內(nèi)管線綜合設(shè)計、排布和施工管理方面具有非常大的優(yōu)勢。運用可視化、模擬化和分析化的技術(shù)手段，在建筑工程的全建筑周期中創(chuàng)建、應(yīng)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(xié)同，從而實現(xiàn)有效管理、降低項目成本，加速項目進程，提高項目質(zhì)量的目的。

關(guān)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(shù)迅速的發(fā)展，新型的各種材料、技術(shù)、工藝也在建筑工程中得到了非常廣泛的應(yīng)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(shù)是歐美國家在建筑領(lǐng)域使用較為成熟的技術(shù)，對項目建設(shè)過程中的成本、工期、質(zhì)量控制以及合同、設(shè)備管理都起到非常大的作用?？梢暬⒛M性、協(xié)調(diào)性和優(yōu)化性是BIM技術(shù)較為突出的特點，近幾年BIM技術(shù)在我國也逐漸得到應(yīng)用和重視。

1 BIM技術(shù)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(shù)手段，在建筑工程的全建筑周期中創(chuàng)建、應(yīng)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(xié)同，從而實現(xiàn)有效管理、降低項目成本，加速項目進程，提高項目質(zhì)量的目的。而BIM的核心之一—綜合管線排布對于各個專業(yè)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(shè)備間及樓層平面區(qū)域內(nèi)機電各專業(yè)管線，協(xié)調(diào)機電安裝與土建、精裝修專業(yè)的施工沖突以及機電安裝各個專業(yè)間的施工沖突。（3）彌補原設(shè)計不足之處，減少因設(shè)計變更帶來的各種損失。（4）核對各種設(shè)備的性能參數(shù)，提出完備的設(shè)備清單。（5）確定管線和預留洞的精確定位，減少對結(jié)構(gòu)施工的影響。（6）通過供貨商或廠家核定各種設(shè)備的訂貨技術(shù)要求，盡快將數(shù)據(jù)傳達給設(shè)計檢查設(shè)備基礎(chǔ)、支架是否符合要求，協(xié)助結(jié)構(gòu)設(shè)計繪制大型設(shè)備基礎(chǔ)圖。（7）合理布置各機電專業(yè)設(shè)備房的設(shè)備位置，保證設(shè)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(shù)應(yīng)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(yè)根據(jù)專業(yè)圖紙各自完成相應(yīng)樓層單位專業(yè)LOD300模型。（2）由總包負責在服務(wù)器上創(chuàng)建中心文件，提供建筑與結(jié)構(gòu)模型，各專業(yè)上傳相應(yīng)專業(yè)LOD300模型至中心文件并同步。（3）上傳完畢后，各專業(yè)人員拾取所用工作集，以避免其他專業(yè)修改本專業(yè)管線。（4）由總包提供人員協(xié)助各專業(yè)人員進行管線排布規(guī)劃，各專業(yè)按照所提供平剖面排布來修改各自相應(yīng)專業(yè)管線以滿足施工及檢修要求。（5）總包協(xié)助各專業(yè)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(yè)施工圖繪制，在平面定位各專業(yè)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(shù)量和位置。（2）根據(jù)建筑圖紙，確認標高并繪制正確建筑模型。（3）根據(jù)布置圖添加本專業(yè)內(nèi)容。

2.2 各機電安裝專業(yè)協(xié)調(diào)

BIM管線綜合排布過程中各個專業(yè)管線交叉、復雜，為避免碰撞需要各個專業(yè)協(xié)調(diào)、合作。在本專業(yè)允許的范圍內(nèi)予以其他專業(yè)便利，可以進行適當?shù)穆酚煽s減以及管線翻彎。

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

2.3 現(xiàn)場的應(yīng)用

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

讓訪相關(guān)人員提高工作和協(xié)作效率，加深對項目的理解。四維仿真有助于改進規(guī)劃，盡在發(fā)現(xiàn)風險，減少潛在的浪費。

3 BIM技術(shù)的優(yōu)點與不足

3.1 BIM技術(shù)的優(yōu)點

（1）可視化和模擬性是BIM的基礎(chǔ)。BIM將以往的線條式的構(gòu)件模擬成一種三維的立體實物圖形進行展示，構(gòu)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(xiàn)。這個三維模型能清晰表達各種構(gòu)件的空間位置關(guān)系，例如空調(diào)水管和線槽的位置關(guān)系、排水管和母線的空間關(guān)系等。對不滿足要求或有碰撞的管線進行調(diào)整，避免施工現(xiàn)場重復拆改。（2）BIM的可出圖性溝通了現(xiàn)場與設(shè)計者。BIM模型可根據(jù)需要導出各種平面及剖面圖紙。剖面圖紙可直接根據(jù)模型自動生成，且可根據(jù)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(xié)調(diào)性可滿足各專業(yè)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(tǒng)進行水力計算，通過核算管徑確保系統(tǒng)正常。（4）BIM可有效協(xié)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(xié)同，施工方、監(jiān)理方甚至不屬專業(yè)人員的業(yè)主或領(lǐng)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(shù)進行協(xié)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(zhuǎn)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(shù)應(yīng)用的難點與不足

（1）圖紙深化設(shè)計應(yīng)越早越好，后期更改圖紙內(nèi)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(xié)調(diào)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(yīng)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(jié)語

近年來，在建筑工程中新技術(shù)大量涌現(xiàn)并取得了突破性的發(fā)展，有力地促進建筑行業(yè)整體技術(shù)水平的大幅度提高。BIM技術(shù)作為一種重要技術(shù)在國內(nèi)得到了越來越多的重視與發(fā)展。機電安裝工程中應(yīng)用BIM技術(shù)，不僅因為BIM技術(shù)三維碰撞檢查能夠給企業(yè)減少損失、降低風險，而且BIM技術(shù)的應(yīng)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(shè)備運維管理。