浅析BIM技术在机电工程深化设计中的应用

一．前言

建筑信息模型（Building Information Modeling，简称BIM）利用数字建模软件，具有提高管控质量、提高安装效率和节约成本，可直视化等特点，在建筑业施工和管理上具有较大的使用空间和价值，被积极推广使用。我们在某工程项目中，也较好地应用BIM技术。

工程概况：建筑面积3.46万m2，框剪结构，地上4层、地下3 层；有暖通空调、给排水、强电、弱电等30多个系统。

该工程具有结构梁大、机电系统多、安装空间小等特点。如何在有限较小的设计空间内，经济合理安装下全部机电管道和设备是我们项目亟待解决的技术问题。在该项目工程中，我们项目部成立了BIM

二．材料与方法

我们运用鲁班BIM软件建立土建模型和机电管道模型，用CAD软件创建二维图方法，进行该项目工程机电管线深化设计。

1.先绘制机电综合排布图：将机电各专业原设计图纸进行叠加，确定机电管线密集处。详见图1。

图1

2.创建二维图

1）在机电管线密集处，首层1/12-13轴至1/E-D轴创建二维剖面图明确各管线的安装位置、标高等。

2）确定安装方案：从上往下，风管—桥架—水管；明确各管线位置：风管贴梁，桥架在风管下部，水管居中，明确各机电管线标高，按图1，在1-1剖面用CAD创建二维图。详见图2。

图2

创建二维图不能超过限定吊顶线范围，还要有安装空间。

3.用BIM深化设计-创建三维图

1）在BIM软件中分别建立机电各专业设备管道模型，再叠加生成管线综合平面模型。详见图3。

2）将二维图2确定的数据输入BIM软件中，要保证提供的数据精准。

按图A编制BIM综合模型：详见图4。

如图4在该项目工程首层1/12-13轴交1/E-D轴，送风管与空调供回水管相撞4处。

表1 碰撞点汇总表

3）BIM碰撞检查

按图4碰撞问题出现最多的是风管和空调水管线打架碰撞，通过碰撞检查系统整合各专业模型，并自动查找出模型中的碰撞点数和自动生成碰撞检查报告。详见图5。

根据图5首层多个检查报告中碰撞点数量，编制汇总表一。

图5和表一首层共查处打架碰撞29个问题，主要是风管和空调水管打架碰撞，其中风管、水管、桥架打架碰撞较多，占75%以上是重点解决的问题。

图3

图4

图5

三．解决方法

1．按打架碰撞29个问题，重新修改编制打架部位二维图设计标高或位置参数：例如：原设计风管500*320底标高3.1米，空调水支管标高3.2米。二维图调整空调水管标高2.95米；在风管下部走，解决打架碰撞问题。在BIM图中按2.95米，输入空调水支管标高，使碰撞点的碰撞检查报告数量为零。综合优化后BIM模型：详见图6。

通过上图可以看到，项目管线综合优化后，修正了部分管线，避开了原有的碰撞点，使安装整体布局更合理，更美观。

2.BIM图具有360度立体范围旋转功能，可以提供较好立体视觉空间效果，利于纠错排查。本工程按原设计多处空调水管和冷凝水管的支管“打架”反坡，无法顺序排到主管。根据打架碰撞问题具体原因，对位置、标高等数据进行逐层、逐项修改，消除碰撞点，避免安装后大批量返工发生。深化设计修改BIM图后，可自动生成剖面图及二维图，便于指导施工。详见图7。

图6

图7

四．总结：

在该项目工程中首层采用BIM技术进行深化设计，解决各种管线打架碰撞29多处，解决设计不合理标高3处，优化风管位置2处，直接生成剖面大样图多幅；总结BIM技术深化设计质量控制要点3条：

1.创建高质量的二维图，是BIM技术设计的质量保证和基础。

2.BIM深化设计是系统工程，需要多专业团结合作、合成、调试，是深化设计成果完成和提高设计效率的保证。

3.“打架”碰撞问题整改和复查，是质量把关的关键环节，质量把住关，才可事半功倍。

我们应用BIM技术在该项目工程中，在首层走道较多密集的机电管线位置深化设计，优化使用空间，优化管道位置，解决管道碰撞打架，保证了机电管线的安装功能、节省空间、加快施工进度、减少返工、浪费和降低成本等方面，取得了较好的效果。