建筑管線綜合安裝BIM技術分析

摘 要：隨著我國越來越多的領域都已經(jīng)結合了科學技術，人們也發(fā)現(xiàn)了BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技術合理應用于建筑管線綜合排布中，可以提升施工質量與效率。因此本文分析了BIM技術標準、建筑管線綜合施工的原則，提出了管線綜合安裝BIM技術的優(yōu)勢以及注意事項，并探討了其實施策略，希望為有關部門提供參考。

關鍵詞：建筑工程;管線綜合施工;BIM技術

中圖分類號：TU17;TU85? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2022）01-0040-03

0 引言

隨著科學技術的發(fā)展，BIM技術在我國已經(jīng)得到了充分的應用，而建筑工程的各項流程合理應用BIM技術都可以得到極大的幫助。為了更加滿足當前社會對建筑不斷提升的要求標準，提升管線綜合排布施工的工作效果，合理應用BIM技術就顯得尤為重要。

1 BIM技術與管線綜合排布施工

BIM技術在多個國家都得到了廣泛運用，BIM技術可以充分采集建筑工程整體項目中的各項數(shù)據(jù)指標，其不僅可以應用于整體項目周期，還可以在某個階段或某個流程中運用，通過其內在的各個軟件精密計算施工中的各項數(shù)據(jù)，最終可以將工程通過仿真模型具體表現(xiàn)出來，并具有高度的完整性、一致性、協(xié)調性與優(yōu)化性，合理運用BIM技術更加可以減少施工中的各項問題，滿足要求。

建筑的管線綜合是當前建筑領域中，特別在機電安裝工程的一項重要的施工流程，合理的管線排布更加可以促進整體建筑的供暖、給排水、消防、電氣等多種方面的需求，全面增加人們的舒適度。施工中更加需要注意管線的排布，對于狹小區(qū)域如梁頂、水冷房、鍋爐房、管道等更應通過合理的排布而為后續(xù)施工預留位置，因此管線布控的合理性十分重要。

2 建筑管線綜合施工原則

第一，應滿足總體原則。在管線綜合排布施工中，應盡量為后續(xù)施工預留空間，利用梁內空間進行施工，一般來說管道的安裝都貼在梁底，特別是對于一些較高的梁板，更應通過交叉管道而充分利用有限的空間，讓橋架、水管等通過彎轉而避讓較大的風管，并避免沖突，滿足總體布局。

第二，應滿足避讓原則。在管道施工中，大型管道及主要管道應處在優(yōu)先位置，小管道、分管道、低壓力管道應進行避讓。排布管道應充分遵循合理性與先后性，只有讓占地位置以及主要管道得到疏通，才可以讓更小的或不重要的管道圍繞大管道有序分布與貫通，保證管道分布的規(guī)整性，避免管道沖突。

第三，垂直面排列原則。在管道施工中，除了應分清管道排布的先后順序外，對于垂直空間的管道排布也應注意。在垂直排布中，熱管道、無腐蝕性管道、保溫管道與低壓力管道應排在上方，相反的管道則應排在下方，且注意在電氣管線與水路管道保持安全距離，通過合理排布來提升建筑的安全性。

第四，管道間距原則。管道排布中，應充分考慮管道與管道之間的距離，首先對于需保溫的水管和空調風管需考慮保溫厚度，避免因保溫厚度導致無空間安裝管道。而對于其他管線，也應預留出足夠的位置，一方面方便施工，一方面也可以規(guī)避連帶破裂的情況，滿足施工規(guī)范要求。

第五，末端空間原則。在管道排布施工中，應充分考慮對于風口、燈具、電路等設施的規(guī)避與安裝，對于管線的排布應保證電氣橋架安裝后的操作空間以及維修空間，為后續(xù)施工提供便利性，同時又可以達到一定的視覺效果[1]。

3 建筑管線綜合安裝BIM技術的優(yōu)勢分析

3.1協(xié)同管理模式

將BIM技術應用到管線綜合技術當中，能夠在實現(xiàn)對整個管線設計過程可視化的同時，將管線綜合技術與工程項目的實際情況結合起來。工程項目中的管線綜合技術在實際應用中會涉及眾多崗位的協(xié)調安排，利用BIM技術，能夠將工程中各種管線的具體安排情況呈現(xiàn)出來，不僅各個崗位中的技術人員能夠為管線的綜合設計提供不同視角下的建議，還能夠對提高管線綜合設計的科學性和合理性起到重要的作用。而在將BIM技術應用到建筑的管線綜合安裝工作當中，在解決以往管線設計工作中存在問題的同時，也能夠對現(xiàn)有的管線設計管理模式進行創(chuàng)新和發(fā)展，通過一種全新的管理和工作模式來促進建筑管線綜合設計的實用性。

3.2節(jié)約施工成本

BIM技術在建筑管線綜合安裝中的應用，最為主要的一個優(yōu)勢就是可視化技術和建模技術的應用。在應用可視化技術的過程中，相關人員能夠通過對管線綜合設計情況的了解，及時發(fā)現(xiàn)管線設計中存在的各種線路沖突和實際應用中可能存在的問題，從而在未進行管線施工的前提下及時排除安全隱患和問題，從避免建筑管線施工中因線路問題導致的施工成本增加的問題。而在應用BIM技術的過程中，相關人員還能夠依據(jù)BIM技術依托的數(shù)據(jù)庫來選擇一種更能夠體現(xiàn)經(jīng)濟性和實用性的管線設計方案，從而實現(xiàn)對管線綜合設計的優(yōu)化。依據(jù)這種更加科學的建筑管線綜合設計方案，施工單位能夠按照不同的施工階段來分批采購相應的管線材料，并對施工的隊伍進行合理的劃分，在縮短管線施工作業(yè)時間的同時，也能夠更好地滿足建筑工程項目控制成本和場地空間有限的要求。

3.3提高施工質量

從當前建筑工程的發(fā)展狀況來看，越來越多先進施工技術得以應用，使得建筑管線的綜合設計方案和形式也更加復雜化。在這種情況下，將BIM技術應用到建筑管線綜合設計當中，能夠在計算機中呈現(xiàn)出管線的復雜節(jié)點設計內容，并通過對節(jié)點位置的調整來確保管線綜合設計的質量，在提高管線設計施工合格率的同時，也能夠避免以往在進行人工設計過程中出現(xiàn)的各種問題，通過確保管線設計的科學性和合理性來為整個建筑工程的施工奠定基礎。

3.4加快施工進度

對于建筑工程項目來說，是否能夠按照規(guī)定的時間完成工程項目的施工，不僅會影響到建筑工程的實際施工質量，還會對工程項目消耗的施工成本造成一定的影響。將BIM技術應用到建筑管線綜合設計當中，能夠借助BIM來實現(xiàn)對各種管線的設計和預制安裝，通過模擬各種管線的實際施工過程，來預估不同管線系統(tǒng)安裝施工應用的時間，并通過對管線施工質量的控制，避免出現(xiàn)返工的情況影響實際的施工進度。與此同時，BIM技術在建筑管線設計中的應用，還能夠以更加精確的管線洞口尺寸和位置來合理控制實際的施工質量，從而更好地滿足工程項目的施工進度和質量要求[2]。

4建筑管線綜合安裝

4.1暖通系統(tǒng)

在管線施工中，一般安裝在暖通設備管線時，由于設備體型較大，因此管線尺寸也不容易彎曲，建模中應充分考慮送風與排煙。常見的暖通管道一般有頂對齊、底對齊以及中心對齊，空間較為緊張，再加上暖通管道位居最上層，普遍采用頂對齊方式，而在空間較為寬松的地方則可以采用中心對齊的方式，保證后期安裝效果。

4.2電氣橋架系統(tǒng)

建筑中的電纜橋架在進行施工時，很容易由于設計原因而導致排布位置欠佳，缺乏對于圖紙的核對。因此在安裝時為了避免碰撞，應盡量調整橋架，讓橋架間距滿足相應規(guī)范，增強綜合支吊架的使用。如果發(fā)生了沖突問題，應盡量將梁內空間的橋架向上翻轉，發(fā)揮梁的高度優(yōu)勢，注意不應過分執(zhí)著于橋架的整體布局，而導致出現(xiàn)與管道的沖突與碰撞的問題。

4.3給排水系統(tǒng)

對于給排水系統(tǒng)的安裝，應充分考慮系統(tǒng)所包含的排水、給水、消防等多種管線的布排。這些管線工作量較大，且在有限空間中的密集程度過高，因此應充分運用BIM技術的優(yōu)勢，先進行仿真模型的建立，等到主管道模型的排布調整完畢后，再進行相應補充。應注意在建立較大尺寸的管道時，先不用建模，在施工中應對管道進行標高，確保消防管道的管頂標高不超過橋架底部標高，避免與橋架發(fā)生碰撞，最大限度滿足管道排布要求，方便后續(xù)的優(yōu)化調整。

4.4外界影響

除各領域的系統(tǒng)外，外界條件也會對管線布控帶來影響。如光源、噪音、溫度等。由于建筑需要一定程度的外界自然環(huán)境為居住者帶來較高的舒適度，室內采光、降噪、通風等都需要對管線進行合理布控以滿足人們需求。

室內照明與裝修的工藝會相互影響，因此在管道設計中，應將室內空間明亮作為一項標準，管道的設計應充分考慮采光因素，為室內提供明亮但不刺眼的采光就需要讓管線排布更加具備合理性。

溫度對于居住者的影響更大。建筑工程在進行管線施工工作時，應考慮溫度變化以及控溫時間對于管線設備選材的影響，對于暖風通道更是應采用保暖材料進行設計，設計出合理的頂口排列方向、數(shù)量以及排列位置，降低綜合管線布排的難度。

如果管道設計不合理，還會在工作中產(chǎn)生噪聲，影響人們居住，排水管的噪聲尤為明顯，應通過布局避免水流沖擊管道的噪音影響居住者，因此應合理布置室內管道，讓排水管道與臥室間有充足的距離，并選用具有隔音屬性的材料[3]。

5建筑管線綜合安裝BIM技術的實施策略

5.1施工圖立體化

在施工中充分運用BIM技術，可以將施工圖紙進行立體化展現(xiàn)。在設計中，很多管線的排布工作都需要在較為狹小、空間有限的地方進行排布，這就極為考驗施工人員的工藝，為了降低施工難度，也可以準確確認施工材料的分配。使用BIM技術可以將管線剖面圖進行直觀展現(xiàn)，讓工程師更直觀地在不同角度觀察建筑走向以及空間布局，并對管線的交叉有更為清晰的認識。

另一方面可以對項目通過網(wǎng)絡進行模型的上傳，將各個流程的施工進度進行直觀展現(xiàn)，保證機電管線的各項施工在時間與空間上的同步性，并且應對施工人員進行交底，減少溝通不暢的問題以及各項問題隱患，減少后續(xù)的返工次數(shù)。

5.2管線綜合設計

由于管線綜合施工中，管線數(shù)量龐大、種類復雜，需要在施工中嚴謹遵循管線施工的五項原則，因此對于其施工難度也顯著提高。在管線施工中所涉及的專業(yè)范圍較廣，往往通過單一的技術交底難以做到明確認識，而應用BIM技術則可以良好地匯總設計中存在的種種問題，并直觀地給出解決方式，方便各單位確認。

施工人員應按照BIM模型進行管線的綜合設計，審查圖紙中的一系列問題，綜合各個專業(yè)領域的需求以及問題，合理安排管線布局，減少發(fā)生碰撞的可能性，得出給排水、結構、建筑、電氣、通風等管道的碰撞檢測報告，并以此為參考設計出三維管線圖。

5.3管線綜合優(yōu)化

在施工人員完成BIM三維管線圖后，也應利用掃描儀掃描整體建筑的尺寸，在完成校準工作后，再及時發(fā)現(xiàn)結構的偏差所帶來的各項影響。管線綜合施工中，施工單位也應召集各部門負責人進行會議，并通過結合立體模型以及碰撞檢測報告匯總管線情況，本著管線施工五項原則，進行進一步地優(yōu)化排列措施。

BIM設計人員應對碰撞地點進行優(yōu)化，通過科學系統(tǒng)的幫助重新制定無碰撞情況的方案，在建立出新模型后也應通過會議確認新模型，不斷按照各方要求進行調整，提升建筑的美觀性與可修復性[4]。

5.4深化關鍵部位

在管線綜合設計施工的實踐中，施工人員也應在BIM技術的輔助下，重點深化關鍵管道部位。施工人員應結合設計圖紙以及各方面需求，在工程師的幫助下選出較為合理的方案，對于避難層、車庫、屋面、水冷房、空調機房的管線進行進一步深化，并結合效果圖以及立體圖來考慮各部位的連接要求。

在施工中，綜合支吊架較為重要，這種設備可以將支吊架與各管線進行整合并排列，既可以保證建筑的美觀，也可以保證建筑節(jié)約材料與環(huán)保的需求。施工時，應對管線與設備較為集中的區(qū)域如地下室、設備機房等進行敲定，讓各個種類的管線都可以得到合理布局，便于后續(xù)的運維。

6 結語

總而言之，BIM技術合理運用于建筑管線綜合布排工作中，可以節(jié)約大量的時間，提升建筑的質量，減少材料的浪費，增加經(jīng)濟收益。BIM技術的應用也可以有效鑒別出施工圖紙所蘊含的問題以及管線之間的碰撞，減少施工誤差，因此使用這項新技術的意義重大。

參考文獻

[1] 史增強，雒炯崗，李博.BIM技術在建筑機電安裝綜合管線中的運用[J].建筑與預算，2021（9）：116-118.

[2] 張立，龐焯寧，徐博榮.BIM技術在機電綜合管線安裝工程中的應用[J].建筑節(jié)能（中英文），2021，49（1）：145-150.

[3] 丁柯婷. BIM在大型公共建筑機電設備設計施工中的應用研究[D].福州：福建工程學院，2020.

[4] 韋衍超，方速昌，潘世榮.淺談BIM技術在建筑機電安裝綜合管線中的應用[C].中國圖學學會建筑信息模型（BIM）專業(yè)委員會、中國中鐵股份有限公司.第四屆全國BIM學術會議論文集，2018：12-14.

BIM Technology Analysis of Comprehensive Installation of Building Pipeline

WEN Yaotian

（Kaisa Group （Shenzhen）? Co.， Ltd.， Shenzhen? Guangdong? 518000）

Abstract： With the combination of science and technology in more and more fields in China， it is also found that the reasonable application of BIM technology in the comprehensive layout of building pipelines can improve the construction quality and efficiency. Therefore， this paper analyzes the BIM technical standards and the principles of building pipeline comprehensive construction， puts forward the advantages and precautions of pipeline comprehensive installation BIM technology， and discusses its implementation strategy， hoping to provide reference for relevant departments.

Keywords： construction engineering; comprehensive pipeline construction; BIM technology

收稿日期：2021-12-01

作者簡介：溫耀添（1987—），男，廣東臺山人，本科，工程師，研究方向：建筑電氣。