浅谈BIM技术在建筑机电综合管线设计中的应用

浅谈BIM技术在建筑机电综合管线设计中的应用

罗林丽

宁波陛谋建筑信息科技有限公司浙江宁波315200

摘要：BIM技术是以新兴3D模型为核心的设计理念，考虑建筑机电综合管线设计及施工难度，克服传统二维设计在建筑综合管线设计表现力方面的不足，将BIM技术应用到建筑体机电综合管线规划、设计、施工和运营管理中。

关键词：BIM技术；给排水；电气；空调；综合管廊；设计；应用

1引言

随着国内经济的高速发展，如何在有限的层高内合理地布置各种管道(即综合管线),尽最大限度地节约出可用空间,增强建筑物的空间感,就成为建筑物成功的关键因素之一。而BIM技术的引进为综合管线的布控建设提供了较大的可能。

2建筑机电综合管线特点

2.1系统多且复杂

为了满足中高层建筑的使用功能，与之配套的机电工程综合管线形式多，管道布局复杂，主要包括:给排水管线、空调通风管线、热力管线、燃气管线及电气专业管线。其中给排水管线主要包括生活给水管(其中又经常分高、中、低区生活给水管)、排(雨、污、生活废)水管、消防栓给水管(高、低区)、喷淋管(高、低区)以及中水管和净水管等；空调通风管线主要包括空调风管、平时排送风管、消防排烟管、空调冷冻水管、冷凝水管以及冷却水管等；热力管线主要包括采暖、生活热水及板式换热器所需的蒸汽管或高温热水管；电气专业管线主要包括动力照明等强电系统，包含电信、网络、有线电视、智能安防和火灾报警的智能弱电系统。由于电气专业管线占用空间较少,因此在设计综合管线时只是将动力、照明等配电桥架和消防报警及开关联动等控制线弱电桥架纳入设计范围。

2.2综合管线设计原则

综合管线的设计通常由各专业独立完成，管线在平立面布置中，不可避免地会发生“碰撞、打架”的情况，所以在管线的施工图设计过程中，在同一平面，各管线尽可能平行布置，如果无法避免交叉，则应遵守以下相互避让设计原则：

(1)压力管道避让重力流管道；

(2)金属管道避让非金属管道；

(3)小管径管道避让大管径管道；

(4)冷水管道避让热水管道；

(5)低压管道避让高压管道；

(6)附件少的管道避让附件多的管道；

在遵循上述常规避让原则的同时，设计人员也要综合考虑项目的实际情况，工程造价，工程施工难度等问题，综合比较，从经济和维修便利，维护管理方便的角度考虑综合管道的相互避让，在安装上也要遵循以下原则：

(1)电气管线在上,水管线在下；

(2)给水管线在上,排水管线在下；

(3)风管尽可能贴梁底安装(交叉时在中下)；

2.3综合管线施工中常见的问题

建筑工程中的机电综合管线工作是现代建筑工程中一个非常重要的施工环节，其设计施工图的质量，实际工程中与墙、柱、梁的碰撞等因素都会影响到具体的工程总进度和工程质量。目前，国内各设计院综合管线设计分给排水、暖通、电气等专业独立设计，由于设计过程中缺乏系统的协调及全局平衡，致使一些设备及管线会在建筑体的平立面上发生交叉冲突，又因很多项目的综合管线分专业单独招标，不同专业由不同的施工单位进行，在现场协调过程中难免会产生“扯皮、互不相让”的现象。如果施工前期不进行系统而周密的施工图深化，交底，沟通，施工准备，势必会在日后施工过程中各自为政，产生大量的拆改现象，对施工进度、生产成本、质量控制、安全控制等产生较大的影响。

如何在施工前期强化综合管线施工图设计深度，完善综合管线在建筑体内部的优化布局，解决综合管线施工过程中常见的管道碰撞，打架等问题，引进BIM技术，在建筑施工前期建立建筑信息模型，用可视化，协调性，模拟性、优化性和出图性一步解决综合管线碰撞问题，给建筑综合管线设计、安装、维护提供建筑信息模型及建筑参数，为后期的管道维护、保养提供完整的数据库。

3BIM技术在建筑综合管线设计中的应用

3.1RevitMEP软件的优势

建筑信息模型（BuildingInformationMode）是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。BIM技术把建筑业务流程和表达建筑物本身的信息更好地集成起来，从而提高整个建筑设计、建造、使用的生命周期，提高项目总进度，降低建筑建造周期内的拆改，翻修成本。

Autodesk?Revit作为三维建筑信息模型（BIM）软件的代表，在国外发达国家已普及应用，国内先进的建筑设计团队也纷纷成立BIM技术小组，应用Revit进行三维建筑设计。

Revit?MEP软件是一款智能的设计和制图工具，它可以创建面向建筑设备及管道工程的建筑信息模型。使用Revit?MEP软件进行水暖电专业设计和建模，主要有以下优势：

（1）可按照工程师的思维模式进行设计工作，借住真实管线进行准确建模，实现智能、直观的设计流程。

（2）借助参数的变更管理，最大限度地提高基础Recit的建筑工程设计和制图效率，减少设计过程中的多专业改图、变更；提高各专业设计人员的协作能力。

（3）工程师可通过创建逼真的建筑设备及管道系统示意图，改善与甲方的设计意图沟通。通过使用建筑信息模型，自动交换工程设计数据，从中受益。

（4）施工前期及早发现综合管线碰撞等问题，避免让错误进入现场并造成代价高昂的现场施工返工。借助全面完整的的建筑设备及管道工程模型，施工前期提供最真实的解决方案，最大限度地简化施工方案，降低项目建造周期。

3.2设计过程

在建筑综合管线设计过程中，RevitMEP可以提高设计出图效率。RevitMEP首先可以发挥三维动态设计的优势，设计过程就是三维模型的制作过程；任何局部细节通过选择模型不同角度的面进行剖切，可得到详细的施工平面图。

MEP管线综合工作流程分为以下几个步骤：

（1）将CAD图纸导入RevitMEP中作为设计底图，利用CAD图纸中的线条进行定位、拾取。

（2）搭建各专业模型，为避免模型文件过大，水暖电各专业按各自系统分别建模，后期采用链接或工作集的方式将所有管线模型进行综合拼装。

（3）水暖电建模完毕，导出NWC文件，进行Navisworks碰撞检查，导出碰撞检查报告，提供其他各专业设计人员。

（4）设计人员根据碰撞报告及标记查阅需要进行修改调整的设计位置，根据各专业相关规范进行管线系统优化，可实现项目施工前解决碰撞问题，节约施工成本，提高施工效率。

4结束语

总的来说，BIM技术已在国际上很多成熟项目上运用，国内也有许多大型或超大型工程项目上应用的成功案例；中高层或超高层建筑项目中的综合管线系统较为复杂，管道施工过程中遇到的问题较多，需要沟通协调的次数也较为频繁，因此将BIM技术合理运用到建筑综合管线的规划、设计、施工和后期运营中，将会极大推动项目的发展，同时也为后期运营管理提供可靠的模型资料。相信不久的将来，BIM技术将成为提高建筑施工企业经营管理水平和核心竞争力的有力工具。

参考文献：

[1]刘坚.民用建筑综合管线设计探讨[J].山西建筑,2010,14:168.

[2]彭明祥,闵红平,李进红1机电管线布置综合平衡技术的应用[J]1施工技术,2006,35(10):89-91