浅谈BIM技术机电工程综合排布应用

范艳秋　单连崧　裴跃峰

摘 要：可视化、模拟性、协调性和优化性是BIM技术较为突出的特点，在大型公共建筑项目的室内管线综合设计、排布和施工管理方面具有非常大的优势。运用可视化、模拟化和分析化的技术手段，在建筑工程的全建筑周期中创建、应用并且共享一致的建筑信息模型，以做到提前做出最佳决策，使项目团队能够更好地协同，从而实现有效管理、降低项目成本，加速项目进程，提高项目质量的目的。

关键词：建筑信息模型（BIM）；机电安装；碰撞检查；模拟

伴随着人类社会文明的不断进步和科学技术迅速的发展，新型的各种材料、技术、工艺也在建筑工程中得到了非常广泛的应用，尤其是在体量很大且功能复杂的综合体建筑项目中，目前BIM技术是欧美国家在建筑领域使用较为成熟的技术，对项目建设过程中的成本、工期、质量控制以及合同、设备管理都起到非常大的作用。可视化、模拟性、协调性和优化性是BIM技术较为突出的特点，近几年BIM技术在我国也逐渐得到应用和重视。

1 BIM技术简介

BIM（Building Information Modeling）的理念，即是充分运用可视化、模拟化和分析化的技术手段，在建筑工程的全建筑周期中创建、应用并且共享一致的建筑信息模型，以做到提前做出最佳决策，使项目团队能够更好地协同，从而实现有效管理、降低项目成本，加速项目进程，提高项目质量的目的。而BIM的核心之一—综合管线排布对于各个专业都有着不可或缺的作用：（1）综合管线合理排布，提高建筑净空高度，减少二次施工的损失。（2）综合布置设备间及楼层平面区域内机电各专业管线，协调机电安装与土建、精装修专业的施工冲突以及机电安装各个专业间的施工冲突。（3）弥补原设计不足之处，减少因设计变更带来的各种损失。（4）核对各种设备的性能参数，提出完备的设备清单。（5）确定管线和预留洞的精确定位，减少对结构施工的影响。（6）通过供货商或厂家核定各种设备的订货技术要求，尽快将数据传达给设计检查设备基础、支架是否符合要求，协助结构设计绘制大型设备基础图。（7）合理布置各机电专业设备房的设备位置，保证设备的运行维修、安装等工作有足够的空间完成各种管线的检修和更换工作。

2 BIM技术应用

2.1 具体BIM模型的形成过程

2.1.1 管线综合模型。（1）各机电安装专业根据专业图纸各自完成相应楼层单位专业LOD300模型。（2）由总包负责在服务器上创建中心文件，提供建筑与结构模型，各专业上传相应专业LOD300模型至中心文件并同步。（3）上传完毕后，各专业人员拾取所用工作集，以避免其他专业修改本专业管线。（4）由总包提供人员协助各专业人员进行管线排布规划，各专业按照所提供平剖面排布来修改各自相应专业管线以满足施工及检修要求。（5）总包协助各专业利用Navisworks软件进行碰撞检查，排除剩余问题，形成LOD400模型。（6）问题排查完毕后进行CSD图纸及各专业施工图绘制，在平面定位各专业管道安装位置及标高。

2.1.2 机房及弱电房模型。（1）绘制机房或弱电房布置图，明确机柜、配电箱、电视墙等的数量和位置。（2）根据建筑图纸，确认标高并绘制正确建筑模型。（3）根据布置图添加本专业内容。

2.2 各机电安装专业协调

BIM管线综合排布过程中各个专业管线交叉、复杂，为避免碰撞需要各个专业协调、合作。在本专业允许的范围内予以其他专业便利，可以进行适当的路由缩减以及管线翻弯。

加强对设备管线的合理布置，通过实时的可视化优势，改善客户沟通并更快做出改变，达到最终目标。

2.3 现场的应用

Naviswoeks，可视化和仿真，分析多种格式的三维设计模型。解决方案支持所有项目相关方可靠地整、分享和审阅详细的三维设计模型，在BIM工作流中处于核心地位。BIM的意义在于，在设计与建造阶段及之后，创建并使用与建筑项目有关的相互一致且可计算的信息。

让访相关人员提高工作和协作效率，加深对项目的理解。四维仿真有助于改进规划，尽在发现风险，减少潜在的浪费。

3 BIM技术的优点与不足

3.1 BIM技术的优点

（1）可视化和模拟性是BIM的基础。BIM将以往的线条式的构件模拟成一种三维的立体实物图形进行展示，构件间具有互动性和反馈性，互相间的任何影响都以三维的方式清楚地展现。这个三维模型能清晰表达各种构件的空间位置关系，例如空调水管和线槽的位置关系、排水管和母线的空间关系等。对不满足要求或有碰撞的管线进行调整，避免施工现场重复拆改。（2）BIM的可出图性沟通了现场与设计者。BIM模型可根据需要导出各种平面及剖面图纸。剖面图纸可直接根据模型自动生成，且可根据模型的改变而自动改变，极大地减轻绘图人员的负担，减少了出错概率。（3）BIM的协调性可满足各专业人员同时对模型进行深化排布。BIM三维模型加入的各种计算功能可在保证功能的前提下，减少机电管线对精装修的影响。对水系统进行水力计算，通过核算管径确保系统正常。（4）BIM可有效协同三维可视化功能，加上时间维度后可进行进度模拟施工，直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，并进行有效协同，施工方、监理方甚至不属专业人员的业主或领导都能对工程项目的各种问题和情况了如指掌。利用BIM技术进行协同，可更高效地进行信息交互，加快反馈和决策后传达的周转效率。利用模块化的方式，一个项目的BIM信息建立后可被下一个项目可同类地引用，避免进行重复工作。

3.2 BIM技术应用的难点与不足

（1）图纸深化设计应越早越好，后期更改图纸内容会造成模型返工，极大地影响管线排布进度。（2）尽管可以提前对模型进行协调排布，仍存在由于管线太多而无法排布的情况，需要及时提出，以争取降低净空或修改路由。（3）BIM管线综合排布费时太久，影响施工，应尽量提早开始管线综合，并按照施工位置依次进行排布。

4 结语

近年来，在建筑工程中新技术大量涌现并取得了突破性的发展，有力地促进建筑行业整体技术水平的大幅度提高。BIM技术作为一种重要技术在国内得到了越来越多的重视与发展。机电安装工程中应用BIM技术，不仅因为BIM技术三维碰撞检查能够给企业减少损失、降低风险，而且BIM技术的应用成果能够轻松延伸到4D的施工进度管理、材料管理、虚拟施工指导、成本管理及设备运维管理。