机电工程综合管线优化中BIM技术的运用

机电工程综合管线优化中BIM技术的运用

常春光

山西普惠机电设备安装有限公司

摘要：在现今房地产开发建设中，业主方非常重视项目开发周转速度，其是项目质量和效益的关键。BIM技术通过减少施工前的各专业冲突，提升建设过程中协同效率，令施工图纸错误更少、更优化，减少大量的工期损失，在缩短建设工期方面可发挥很大的作用。BIM技术应用于优化设计方案，通过机电排布方案的优化提升净高，大幅提升空间使用效果；通过高质量的施工前技术方案模拟，完善施工图，实现可视化交底，方案预演，提升施工质量。通过BIM技术支撑（如深化设计、碰撞检查、施工方案模拟等），减少返工和废弃工程，减少变更和签证，可减少更多的成本。因此，BIM在建筑机电管线综合深化设计中的应用尤为重要。

关键词：BIM技术；建筑；机电管线；综合设计

1BIM技术在机电管线综合设计中的应用路径

1.1搭建基础模型

在基础模型构建过程中，设计人员应该确保选取参数的精准度，并实现对模型的精准定位。由于其会涉及到参数变化，如建构中材料的材质、类型的变化等，因此要在基础模型中进行调整，对机电模型增加相应的信息模型模块，可应对材质、类型变化等。关注建模建构中出现的变化，并及时加以调整，可以有效完善机电管线基础模型，并科学地指导施工，体现出对建筑机电管线综合的精细化设计。

1.2结构建模

结构建模工作要在基础建模完成之后进行，对结构进行建模，主要的对象是二次结构墙和楼梯等。对上述结构进行建模时，设计人员需要对结构进行细致的分类，确保建立起的模型具有更高的合理性与工程适应性。对机电工程进行结构建模，设计人员应做好工程项目的分类，根据类别建立工作集。以机电工程中的通风空调系统为例，这一工程项目还可以细分为防排烟系统、送风系统和采暖系统等，要基于以上类别建立通风空调系统工作集，对不同的工作集可以借助不同的颜色加以区分，以便于施工人员的施工，使其能及时找到自己所需要的结构模型。

1.3结构模型与机电模型的整合

在完成结构模型的建模后，针对机电管线综合设计的要求，下一步要做的是将结构模型和机电模型结合到一起，对二者进行整合。其要求将结构模型和机电模型进行分类，以便高效地将二者进行对接。工程人员在施工过程中只要点击结构链接就可以将其向结构模型转移。在整合结构模型和机电模型时，设计人员要设立中心文件，并根据实际情况对其进行修改，提高二者结合的高效性与合理性。

1.4核对图纸与专业模型

建筑机电管线综合设计人员在应用BIM技术进行深化设计时，要关注对图纸与专业模型的核对。施工图纸是工程专业化的体现，BIM技术和实际施工设计的结合需要以施工图纸为依据。基于此，在建立专业模型时，深化设计人员要对各个专业的施工图纸有充分的研究和了解，并联合图纸设计人员结合现场实际情况对图纸进行调整。

1.5碰撞检测

在进行碰撞检查时，工程人员应该把握碰撞检查的要点，即暖通管线、排水管线和电气设备管线等。在建筑机电系统中，上述管线很容易出现与建筑结构碰撞以及管线间相互碰撞的情况。建筑物本身就是一个较为复杂的结构，具有庞大的管线体系，因而在对其进行碰撞检测时，要注重多次检查和全方位检测。要想提高碰撞检测质量和效率，深化设计人员应借助专业的计算机设备和检测软件，建立碰撞检测模型，以更加清晰地展现管线的碰撞情况。

1.6优化设计

在机电管线基础模型、结构模型和碰撞检测等模型搭建完成之后，要根据施工图纸要求和实际情况对模型进行再优化设计，即对模型进行综合调整。在对模型进行优化设计时，设计人员要把握住设计细节，加强细节处理，尤其要加强管线处理，适量的对管线进行查询和相关检测。而在出图方面，则要求设计人员在相关软件中进行图形设计和绘制，并在模型中标注平面图和剖面图，借助管线布设的专业知识，对图形是否需要拆分进行决策。

2BIM技术在实际工程机电管线综合设计中的应用

2.1工程概况

某高层综合楼建筑总面积为164400.35m2，其类别为一类大型公共建筑。该综合楼包括地下室、住宅楼和附属商业用房等构造。住宅楼分为A、B两大区位，均为33层，高99.15m，1～3层为附属商业用房，结构为框架结构，地下室则为剪力墙结构。该建筑工程在进行机电管线综合设计时，工作量大，需要全面掌控住宅楼、附属商业楼及地下室等的管线综合设计情况。

2.2设计流程

（1）在利用BIM技术进行设计之前，设计人员要搜集相关的施工图纸，以借助施工图纸了解建筑的主体结构、给排水系统、采暖通风系统和电气系统等情况。要加强施工图纸的会审，找出施工图纸中存在的遗漏之处和存在的问题，及时加以弥补，为后续建筑机电管线综合模型的建立提供参考。（2）构建BIM模型。在构建机电管线的BIM模型之前，设计人员要查询项目相关图纸，应用BIM技术的三维模拟技术进行工程模型的构建。通过建立的模型对工程中机电管线的布设情况进行基本的了解，并对重点管线进行排查，对建筑施工中的细节部位进行实时监督等。构建机电管线综合模型时，需要考虑到系统本身的复杂性，其主要体现在三个方面：一是具有复杂的系统构成，包括通风空调系统、采暖系统、给排水系统、消防系统和强弱电系统等，而每一个系统下又包含若干个子系统，以给排水消防系统为例，其下涵盖冷热水系统、消火栓系统和喷淋系统等，因而在设计时需要高度重视；二是设备机房数量多且排布复杂；三是该工程中的主管管径较大，且具有密集的分支管线。基于上述特点，在构建机电管线BIM模型时，深化设计人员要从施工图纸出发，对机电管线进行合理的设计，要关注机电系统的综合布线设计，并加强管线布置的统筹与协调。该工程在项目施工之前应用了BIM技术，主要对设计图纸进行了深化设计，包括对各机电专业施工图纸的优化设计等。在设计过程中，设计人员还应用了专业的设计软件，即Revit系列软件，对机电系统相关的各个管线模型进行了专业化的构建，对地下室结构模型进行构建，对机电管线进行科学合理排布。（3）管线综合碰撞检查与调整。对管线综合进行碰撞检查，深化设计人员要了解碰撞检查的形式，即各专业间的碰撞检查和专业内部的碰撞检查，确保机电系统中不出现管线碰撞情况。该工程在进行管线碰撞的具体检测时使用的检测软件为Revit和Navisworks，在检查完成后，其能够生成机电管线的碰撞检查模型文件。相关专业的工程人员可以获取检查文件，并根据文件中呈现出的问题对实际工程进行调整。（4）方案确定与提交。完成所有的碰撞检查与调整后，设计人员要确定出最终的机电管线综合设计方案，并整合机电管线工程模型，将方案提交给业主、监理单位等。对于最终确定的BIM模型而言，要进一步将其输出，转化成综合管线图、三维轴测图和动画等形式，以便于施工人员查阅和了解工程情况。BIM软件还可以与具体施工联系起来，对施工过程进行模拟，增加工程人员之间的沟通，从而及时对管线问题进行了解，提升施工效率。

3结语

对于建筑而言，在进行施工设计时，要关注机电管线的综合设计。设计人员要认识到应用BIM技术进行机电管线综合设计的必然趋势，并将其应用到实际的工程设计中。在对建筑的机电管线进行综合设计时，设计人员需要重点关注管线模型的构建，同时要将管线综合模型与机电结构模型科学地结合到一起，并通过加强碰撞检测优化机电管线设计方案，最终科学地指导实际的机电管线工程的施工行为。

参考文献

[1]曾元昌.大型地下室机电管线综合的BIM技术分析[J].绿色环保建材,2019(1):229+231.

[2]黄安飞.BIM技术在某项目机电管线优化中的应用探索[J].建设科技,2018(22):70-74.