机电工程综合管线优化中BIM技术的运用

张浩

（绿地房地产事业二部产品技术研发部 上海市 201108）

引言

BIM技术也被称之为建筑信息模型技术，该项技术的使用需要以三维数字技术为基础，模拟并仿真性的构建机电工程综合管线设备等，赋予管线设备集成化以及可视化的特性。在施工活动开展的前期，需要开展管线的碰撞检查工作，不断的优化其原本的图纸设计工作内容，最大限度的提升图纸的阅读效率以及质量，在建筑施工时期减小其实际的损失，避免其产生二次施工的现象，实时的开展技术交底的工作。确保机电工程综合管线的运行状态，更好的达到该机电工程项目施工活动开展的预期目标。

1 机电工程综合管线的优化

1.1 重要性

现代化机电工程项目中，综合管线的布置形式具有多样化的特性，需要对给排水管道、消防喷淋管道、桥架、风管等进行综合的布置。机电专业所设计图纸需要正确的划分出其专业，同时开展各类系统的绘制工作。但是在实际的系统运行过程中，其各个系统之间的连接性不够紧密，缺乏沟通，其系统之间的协调性也比较差，无法进行高效的合作。另外机电设备的系统管线十分的繁杂，对其管线的施工任务量也比较繁重，建筑设施能予以使用的空间存在约束性，这就导致在实际的施工现场，各类机电系统出现碰撞的问题，若不能在项目的前期去优化项目的管线，就会让该建筑设施的净高度受到影响，拉低建筑设施的使用效果，同时还会影响到建筑设施的美感。所以，施工单位需要了解施工的现场状况，以其状况为基础，合理的使用相关的技术，优化各类专业管线设备的排列以及走向等，提升其净高数值，确保其管线综合布置的可行性，赋予其管线美观性以及实用性的特征。

1.2 必要性

①综合管线合理的布置会在一定程度上提升建筑设施的净高度数值，避免其产生二次重复性施工的问题，从而减少二次施工的经济损失。②对机房及楼层平面区域内机电管线进行综合性的排布设计，会有效的调整机电和土建等专业之间的关系，不会让其产生专业层面施工的冲突性问题，精确的进行管线和预留洞的定位设置，防止其影响到结构的施工活动。有效的弥补了原本设计层面上的不足问题，减少各类施工损失。及时的核对各类机电设备的性能参数，让其设备清单变得更加的完整，供货商和厂家要定期去核定各类设备的订货技术标准要求，把数据传达给设计人员，让设计人员实时的检查设备的支架等参数是否符合相应的标准要求，并协助结构设计工作。③要合理的去布置专业机房设备，让设备的运行以及维修等工作可以顺畅的进行，给予其足够的安装空间，完成各类管线的检测以及更换等的工作。

2 BIM技术的运用

2.1 BIM技术的概述

BIM技术主要是以建筑工程中的各类信息数据为基准，构建三维的模型结构，通过数字信息去仿真性的设计工程项目模型，利用机电工程管线设备的三维模型，更为真实有效的还原出管线设备在该建筑空间内的心梗以及使用状况。BIM技术具有可视化，可模拟，可优化，可出图的四大特点。将BIM技术应用到机电工程综合管线的优化工作中，会有效的提升其工作的便捷程度。构建建筑信息模型，合理的使用整体设计理念，从全局出发，处理好各类机电管线系统的综合排布问题，让其和建筑设施模型保持一个极为紧密的连接关系，给建筑工程设计人员提供出一个更好的视觉效果，不断的深化其决策方案，最大限度的发挥出BIM技术的应用优势。

2.2 具体应用

为了能深入的探究BIM技术在机电工程综合管线优化中的应用要点，本文主要以我国某超高层项目的部分综合管线优化项目为例进行BIM技术应用要点的讲解。分析BIM技术的使用流程以及使用优势，反哺给设计院对机电各系统进行合理的设计。

2.2.1 前期准备工作

机电工程管线的综合优化需要做好前期的准备工作，各类专业不同的工程师需要相互之间进行配合，以此来更好的完成模型的构建工作，让其项目的模型保持高度的一致性，制作较为统一的样板文件，让各类系统的搭建工作可以更好的完成，给其后期各类系统的整合检测碰撞工作做铺垫，依据客户以及自身的标准要求，打印后期的施工图纸，确保其图纸的一致性。在其施工案例中，样板文件需要以尺寸绘制的轴网为基准，依据数据去合理的绘制标高。利用原本CAD的图纸，在其基础上重新构建仿真性的建筑信息模型，并处理好CAD图纸，将该图纸中的内容全部转移到某一个统一的位置点上。这样才能保证导入R evit软件后，所有图纸才能基于一个点，基于相同的轴网搭建模型。三维设计的图纸一般文件比较大，所有为保证电脑软件流程的运行，一般将各个系统分开单独搭建。

图1 管道综合图

2.2.2 各个系统搭建

首先是土建模型的搭建。在机电设备建模设计中，土建模型的搭建是为了创造出一个空间感，后面各个系统的模型搭建只能在这个空间内进行，这样的话就能让综合管线布置走向有真实感的存在。本案例中，土建模型设计只对建筑完成面、结构柱、结构梁、顶板进行搭建。在机电工程中，暖通系统因为风管管件占用比较大的空间，遵循着小管让大管的原则，一般对暖通系统不采取大的变动。在各个系统的绘制中，相对于cad设计，主要是给予管道系统一个高度值，这样能够便捷的形成三维立体视图，更加真实形象的展现出管线综合布置走向。例：搭建出如图标准层及避难层机电综合模型。

图2 标准层机电综合模型

图3 避难层机电综合模型

2.2.3 利用Navisworks软件进行碰撞检测

由于revit的图纸正常比较大，各个系统整合在一起，运行起来就相当的困难。因此正常导出为Navisworks软件能识别的文件格式，把文件缩小，重新整合在一起，进行综合管线模拟碰撞。通过Navisworks进行碰撞检测，可以根据自己需要单独的对各个系统进行碰撞检测。以下为冷冻机房的实例，通过BIM模型管线碰撞，提高了净高及解决了诸多管线碰撞的问题，使得施工单位对于整体更加清晰明了，把控度更强，减少返工，施工美观合理，系统更加优化。

实例：冷冻机房：

难点一：超高层建筑桁架部分结构复杂，机电管线布置困难。

图4

难点二：涉及系统多，控制室、配电室、高区冷却水补水消防合用水箱系统、弱电各大系统等于一体。

图5

难点三：机房内布局紧凑，深化设计协调内容工作量大。

图6

解决方案：

通过强大的BIM建模支持，深化人员凭借丰富的设计经验，避开主桁架，合理排布机电管线，绘制剖面图，确定深化设计方案。

优化理念：

（1）管线贴梁布置，节省机电安装空间；

（2）减少弯头，降低管阻，节约成本；

（3）管线布置于同一标高，便于制作统一联合支架；

（4）机电管线的布置遵从“小让大，少让多”的原则。

管线的支架形式：

设备出口采用减震支撑；

空调水平管道采用工字钢支撑及双拼槽钢支架。

2.2.4 其他应用

当然通过revit软件还能对综合优化图纸进行便捷的平面剖大样的出图，还有各个系统的工程量的快速计算等等。单单是BIM技术的简单应用，就能实现对复杂的综合管线进行深化设计，如果将BIM技术更加成熟的运用，还能对重要的设备间进行三维建模，进行真实渲染。另外还可以进行虚拟漫游等。

图7

3 结语

依据文章上述的内容可以得知，专业的综合管线深化工具，可将二维施工图的设计与三维信息化设计理念充分融合，解决了传统CAD软件较难实现的剖面图设计、更新、管线的综合排布、碰撞检测等难题；使施工图的设计、各专业协调等方面的效率得到显著提高。管线布置综合平衡技术是依据工程实际将各专业管线设备在图纸上通过BIM进行图纸上的预装配，将问题解决在施工前。

综述BIM技术应用到机电工程综合管线的管理中十分的重要，通过BIM技术进行各类施工环结构的模拟，以便于及时的找出其在实际的施工现场中所存在的各类碰撞问题以及冲突问题，尽可能的降低其设计产生变更的问题，尽可能的提升施工现场的生产效率以及质量，拓展BIM技术的应用范围，让BIM技术可以逐渐成为机电工程项目施工管理的核心技术，用其技术来不断的强化自身企业的竞争实力，合理的管理并经营企业。