基于BIM建筑管线排布优化技术的应用

陈静雯 黄丽芬

闽南理工学院

1 BIM现况与市场前景

BIM与建筑业的关系，如：图1 BIM与建筑业的关系。

图1 BIM与建筑业的关系

由图1可以看出BIM与建筑业息息相关，能参与各阶段项目建设，并且在施工时期有效控制成本和项目完成后运营进行管理，都有很大帮助。BIM作为国家重点推广的技术，其发展前景是毋庸置疑的。建筑信息模型是建筑行业一种新型的信息汇总方式，三维可视化信息管理方式，这种方式已经慢慢在建筑行业推广开来，同时也得到了显著的成果。在这个背景下，我们能发现国内建筑业与BIM 结缘的必然性。首先，BIM 不仅是信息传递和共享，更重要的是，它是一种新颖的工作和合作理念，它可以控制施工过程，施工条件和模型链接，解决各方之间的沟通问题。其次，国家资源规划管理信息化的需求。

2 管线排布现状分析

一般而言，建筑工程项目内容主要包括建筑工程主体以及安装项目，支出最大的是建安费用，所占的成本比例约达50-70%，在项目安装上工程设备管线安装主要包括电力、消防、给水、排水、燃气供应、通风空调、防排烟和采暖供热等，这些管线错综复杂，在施工过程中，很容易发生不同系统的管线碰撞冲突，建筑结构与机电管线碰撞冲突，这无疑会增加施工难度，造成成本浪费以及工期延误，同时也加大了施工难度。

2.1 水暖电工程管理的重要性

（1）质量管理的重要性。质量是工程之本，水暖电安装过程复杂，容易出现碰撞和错漏情况，影响工程质量。因此，制定一套质量管理体系是非常有必要的，施工人员可以按照体系进行管线安装，确保施工质量。

（2）进度管理的重要性。对于水暖电工程管线安装而言，控制工程进度是工程管理的重要组成部分。工程进度管理需要考虑各个方面的内容，需要综合协调各方的工作内容。水暖电工程管线排布均有相应的规范要求，安装工艺各不相同，同事各个专业一起作业的时候，经常会出现管线碰撞冲突的问题，如果没有提前做好管线综合排布优化，一旦发生碰撞冲突问题，就会延误工期，影响进度。因此，如果出现管线碰撞问题导致进度偏差，应该即使对进度计划做进一步调整。

（3）安全管理的重要性。安全项目管理是工程管理的主要组成部分，是保证工程项目建设处于最佳安全状态的根本环节。安全管理可以有效的避免众多安全事故的发生，保证工程质量，提高工作效率。水暖电工程在施工过程中，要全面考虑管线综合施工的安全问题，确保施工人员的人身安全。同时，要科学施工，合理安排，避免后期运行中发生安全隐患或安全事故。

（4）成本管理的重要性。成本管理在每个工程中都是重要的一个环节，影响着工程质量、进度和安全，是全面反映施工单位工程项目管理工作效果的综合指标。每个施工企业，都有属于自己公司的一个较完善的成本管理体系，从而进行科学的管理和把控，提高企业的经济效益。水暖电工程涉及材料种类较多，费用较高，因此必须制定一套科学的成本管理体系，严格按照计划进行管线综合排布及安装，节约管材的用量，从而达到控制成本的目的。

2.2 水暖电工程应用BIM技术的优势和挑战

现今，随着建筑行业的日益发展，工程项目的复杂程度也越来越高，其中水暖电工程是其中之一。传统的机电管线排布方式和优化已不适用于大型的、复杂的工程，但BIM技术将传统的二维平面图纸转化为三维可视化的参数，方便进行更好的沟通、讨论和决策。在设计阶段，利用BIM 技术进行可视化设计和协调信息从而得到最佳的管线排布方案。在工程施工阶段，利用BIM模型进行工期的模拟、造价成本的控制等。然而，就国内的建筑行业环境来看，BIM 技术还没有得到完全的融合。比如我国还没采取一个对BIM 统一的标准，不同的企业对BIM 的应用和理解也各不相同，适用于施工阶段的BIM应用软件相对匮乏，绝大多数的高等院校尚未开设BIM 这类课程，推广教育力度不够。由于上述的问题和困难，导致我国BIM 技术在实践过程中发展速度缓慢。随着国家相关法律文件的不断健全，建筑行业不断总结BIM 技术发展经验，相信BIM 技术在不久的将来将为建筑行业的发展提供崭新的功力支持。

3 BIM技术在房建水暖电工程中的实践应用

厦门市翔安医院，如图2所示，主要服务内容有管综优化、优化出图、漫游及施工模拟、工程量导出、现场模型应用、点云技术应用等。该项目BIM制作面积1.4万平方米，检查到碰撞点高达165个，预计避免损失120万人民币，同时也大大节约了工期，预计节约工期40天，最大程度的提高了工作效率和经济效益。

图2 厦门市翔安医院机电系统效果图

3.1 施工难点

本工程的主体为厦门市翔安医院，该工程的水暖电工程包括强电、弱电、消防喷淋、综合布线、给水、中水、污废水排放、燃气供应、通风空调、防排烟和采暖供热等。该建筑的室内设备较多，管线排布错综复杂，管线在公共走廊和设备机房处相互交叉，设备和管线排布困难。在施工前，采用BIM技术对管道安装密集区域进行管线优化，对管线进行经济性管路排布，保证净高要求，预留孔洞，并输出剖面图，三维大样图等指导安装，从而提高水暖电工程安装的质量和效率。而这些是传统的二维平面图无法做到的。）

3.2 模型的构建与碰撞检测

随着我国建筑行业的逐步发展，水暖电工程所面临的挑战也越来越大，管线设计与安装的难度也越来越高。而传统的管线综合技术已无法满足当前市场的需求，而利用BIM 技术才有可能高效的解决这类问题。在此之前，该医院的二维平面图纸已有设计单位完成，而我们需要的就是利用Revit 软件完成BIM模型的绘制，利用BIM 软件平台进行各专业BIM 模型的整合与碰撞检测，根据碰撞检测报告，预先发现图纸上的管线碰撞冲突问题，进行优化调整，得到最佳的管线综合优化图纸，及时反馈给设计单位。使施工过程中可能遇到的问题提前到设计阶段来做处理，通过调整优化出图，科学安排施工顺序，合理组织管线交叉施工，使各项工作有序展开，既保证工期进度，又节省开支和降低工程成本。）

4 结束语

本文章基于BIM 技术为相关理论研究，阐述了BIM 技术在我国的现状与市场前景，分析了水暖电工程的重要性，以及BIM技术在水暖电工程的应用，在实际项目中的构建与施工过程中的所产生的价值，最后论证了BIM 技术对于水暖电实际工程中操作的可行性和应用价值。