BIM技术在建筑设备及管道设计中的应用研究

郝琳洁

摘 要：目前，BIM在设计阶段应用已经趋向普及，在建筑设备及管道设计中应用BIM技术更是大有所为，通过应用BIM技术，能够实现管道的碰转检查、管道综合优化。随着社会的发展、科技的进步，新型技术——BIM技术应运而生，并在现代建筑施工过程中得到广泛应用。

关键词：建筑设备及管道设计；BIM应用管道碰撞检查及优化；可视化交底

中图分类号：TU17 文献标志码：A

1 BIM技术简介及特点

1.1 BIM技术简介

BIM（英文全称：Building Information Modeling）技术是一多维计算机模型信息集成技术，可使建设工程的各参与方都能够在模型中传递、表达信息并操作模型，基于BIM模型能够实现数字化模拟建造。避免传统的建造方式下因信息不对等造成的信息孤岛（信息仅由某一方掌握）。BIM模型及管理平台的建立，可以使得所有项目参建方都基于BIM平台展开工作，大大提升了协同效率。

1.2 BIM技术特点

BIM已经不是一种狭义的模型或建模技术，而是作为一种全新的工程理念和行业信息技术，正在引领建设领域规划、设计、施工、运维一系列技术创新和管理变革。BIM技术具有可视化、可计算、可分享、可管理、可出图等几个重要特点。

2 BIM技术在建筑设备及管道设计中的应用研究

在建筑设备及管道设计中应用BIM技术，其核心價值是：利用BIM技术，搭建三维模型，创建面向建筑全生命周期的BIM三维可视化协同工作平台，实现项目建设全程可视化、精细化管理。从而实现项目“缩短工期、降低成本、确保质量”的工程目标。具体有以下几个方面：

2.1 基于BIM技术进行管道碰撞检查

碰撞检查的目的是进行深化设计，避免现场施工因为碰撞打架返工耽误施工进度以及对建筑内部的空间进行最大化合理利用。

传统设计模式在进行建筑设备和管道布置时，是各专业分别进行设计，尽管各专业在设计时能够遵循一定的规则进行，但是由于专业多，管道类型多，很难做到不打架。即便能够避免管道打架的问题，也会造成空间的不必要的浪费。尤其是大型综合项目，建筑结构复杂，功能丰富，涉及通风、空调、采暖、给水、中水、排水、消火栓系统、喷淋系统等管道以及强弱电线缆和桥架等相互交叉。如果采用传统的设计模式，无论如何是避免不了空间浪费和管道打架的问题。

利用BIM技术可视化的特点，则能有效的避免上述问题。在各专业完成设计后，将模型进行整合，集成到统一空间，然后利用软件的碰撞检查功能对管道进行检查。例如在某建筑单层标准层碰撞检查时，检测555个点，需要调整点为385个，需要现场调整170处，节省工程工期12天，费用节省22万。由此可见，基于BIM技术的碰撞检查，能够切实的为项目节省空间，节省工期，节约投资，效果显著。

2.2 基于BIM技术的机电安装管线综合优化

利用各个专业的 BIM 模型，进行碰撞检查后，发现碰撞点，通过调整机电安装的三维模型，可导出二维平面和三维图形，用于指导现场施工。所有利用BIM技术不但能发现问题，同时可以解决问题。

2.3 基于BIM技术自动生成预留洞口

管线综合排布后，可以利用精确的 BIM 模型，通过软件导出详细的预留洞口报告，施工人员依据报告，核对模型洞口的标高来调整施工。

2.4 基于BIM进行净高检查

管线综合排布后，可以检查限定高度范围内的构件，及时发现结构高度过低或者后续机电施工后净高不满足要求的地方。

2.5 支吊架安装自动排布

利用专业深化设计软件，能够自动按照管道的走向排布出符合安装要求的支吊架，并且能够自动生成详细的安全验算书。

2.6 基于BIM技术进行可视化交底

传统模式进行技术交底时，需要组织项目参与各方（业主单位、设计单位、监理单位、施工单位）召开会议，通常都是由施工单位提出问题，由设计单位进行解答。由于施工单位拿到的图纸是二维图纸，在短时间内很难发现问题，所以技术交底通常都只能提出一些显而易见的问题，对于较隐蔽或技术难度比较大的问题，往往提不出来。这些问题没有暴露出来，带到了施工阶段。实施过程中容易出现返工，从而造成工期损失和经济损失。

利用BIM技术可进行可视化的技术交底，项目各方在三维设计模型中通过，及时提出问题、解决问题。作为设计单位，可以形象的展示施工过程中需要注意的问题及技术难点，通过形象的模型对项目参与各方进行讲解。三维模型的直观、形象，项目参与各方能够充分理解，从而保证后续的施工过程的顺利进行。

2.7 模拟建造，尽早确定施工方案

利用 BIM 多维度可视化的特点，对重要施工方案进行模拟。项目各方可利用 BIM 模型进行讨论，调整方案，对BIM 模型快速做出相应调整，最终确定最优的施工方案。利用BIM技术可以将施工过程进行动画演示，模拟整个建造过程，在模拟的过程中尽早发现问题。

2.8 设备信息管理

基于BIM协同平台，在建设过程中，确定好设备供应商并完成安装后，便可将相关资料录入在BIM模型中，方便后期管理。在项目结束后，BIM模型可转交给业主进行后期运维管理.

一是BIM标准还不完善。目前国家陆续出台BIM技术的相关技术标准，但还不是很完善，由于不同软件平台存在着标准差距，BIM 模型数据交互性差，数据的完整性和复用性不强，数据集成为有效信息仍需进行大量的工作。比如实际工程中，设计单位做好的BIM模型无法交付施工企业进行施工，施工企业又按照自己的标准重新建模，数据未能流动，浪费严重。

二是数据共享和传递有一定问题。业主、设计、施工、监理各方利益出发点的不一致性，建立开放透明、数据有效传递的 BIM 环境，仍需要进行大量的协调工作。可能由此产生 BIM 模型产权纠纷、数据重复录入、数据错误率较高升等一系列常见问题。因此，要想让BIM模型发挥最大的价值，就要进行充分的协调，项目参与各方取得最大的共识，共同努力才能实现数据有效共享和信息的畅通传递。目前，仍然有很多应用BIM技术的项目还主要停留在型可视化提升沟通效率和碰撞检查发现图纸错等比较初级的层面。

三是设计单位的提供BIM 模型仅停留在设计阶段。应用BIM技术完成的设计项目，BIM模型不仅仅是用于解决设计层面的问题。所建立的数据模型更是日后项目参与各方全过程仍需应用的基础模型。所以，BIM模型的建立要考虑到后续现场的施工管理，包括进度、成本、质量、安全，甚至是后期的运维。作为设计单位不仅要在设计阶段提供数据模型，更要在后续施工过程直至项目结束都要参与模型信息的完善，与各方积极配合直至完成项目竣工模型。作为项目参与方的监理单位、造价咨询单位、施工单位等，也应有明确的分工。

四是设计单位对BIM技术的投入不足。设计单位如需全面转型成为以BIM模式作为主要设计工具、业务流程管理时，需要对于公司内部做一定的转变，如人力的重新配置，设计流程变更、软硬件设备添购等，将导致公司短期成本大量增加。设计单位要清醒的认识到BIM技术在建筑设计上的全面应用是必然趋势，从长远考虑，应在人员配置和软硬件购置上要提前打算，制定合理可行的BIM技术应用计划，让BIM技术真正落地。

结语

BIM技术自身有其无可替代的优越性，使其作为未来建筑行业主流发展趋势已然不言而喻。随着BIM技术的不断完善与成熟，BIM技术一定能在整个建筑行业得以全方面的应用。作为建筑设计中设备和管道设计，利用 BIM 技术能最大程度的提高设计的完成度，能够增加设计的附加值，能够最大程度的指导施工，能够充分体现设计思想。在节省建设成本的同时，还能实现更加完美建筑产品。

参考文献

[1]BIM技术在建筑工程造价管理中的应用[J].中国高新技术企业，2015（28）：51-53.

[2]BIM技术在建筑工程设计管理中的应用分析[J].住宅与房地产2016（9）：130.

[3]关于建筑工程管理中BIM的有效运用分析[J].黑龙江科技信息，2017（6）：239.