BIM技术在高层建筑管线综合安装中的应用

BIM技术在高层建筑管线综合安装中的应用

周俊

中建二局第二建筑工程有限公司广东深圳518000

摘要：本文主要针对BIM技术在高层建筑管线综合安装中的应用展开分析，思考了BIM技术如何在高层建筑管线综合中进行应用，分析了应用的方法和应用的措施，可供今后参考。

关键词：BIM技术，高层建筑，管线综合，安装，应用

前言

当前，BIM技术在高层建筑管线综合安装中的应用越来越多，为此，我们要更加深入的分析BIM技术在高层建筑管线综合安装中的应用的方法，提高应用的水平和应用质量。

1BIM技术应用现状

BIM，即建筑信息模型，是将建筑工程项目的所有信息数据当做模型的基础，创建建筑模型，然后通过数字信息仿真模拟建筑工程的真实信息，仿真模拟信息不仅仅包括三维几何状信息，还包括非几何状信息，例如施工进度、价格、重量、材料等，由BIM构成的信息仿真模拟工程具有可出图性、优化性、模拟性、协调性以及可视化等众多优点，并且能够贯穿整个建筑工程的整个生命周期，这对提高建筑工程项目传递、理解项目信息的效率以及降低出错概率，提高建筑项目质量、降低成本以及控制工期具有至关重要的作用。

社会的发展和科技的不断进步，各种新材料、新技术、新工艺在建筑工程中得到了广泛应用，特别是大体量多功能型商业综合体项目中，机电设备安装工程日趋向于高智能、多参数、大系统、自动化的方向发展。BIM技术是当前欧美国家在建筑领域使用比较成熟的技术，对项目建设中成本、进度、质量控制以及合同、设备管理都起到了非常大的作用。BIM具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等特点，BIM技术的在中国近几年也逐步得到使用。对大型公建项目室内管线综合设计、施工管理尤其具有非常大的优势。

2BIM技术在管线综合上的应用

某大厦项目为一座高层办公楼，地上裙房3层，为门厅及办公配套的餐饮会议室，主楼为31层办公楼（不含设备层），屋顶为上人平屋面，地下2层，分别为人防车库和设备用房，总建筑面积为59619m2，建筑高度为130.50m。根据大厦的功能和使用特点，使得整个大厦的管线比较多，尤其是地下室及楼上公共走道部分，涉及到通风空调风管、消防喷淋管、空调水管和强、弱电桥架等各种系统，并且根据高度还有不同分区，导致管线布置及其复杂。为了直观的反映出设计图纸尤其是在施工中各专业之间设备管线的位置冲突和标高重叠上可能存在问题，我们在施工前引入了BIM技术，即利用MagiCAD软件对甲方提供的施工图纸进行三维建模，也就是说在施工前先根据所施工的图纸在电脑上运用相关软件进行图纸“预装配”，直观的反映出设计图纸上的问题，尤其是在施工中各专业之间设备管线的位置冲突和标高重叠。根据预装配结果，并结合原有设计图纸的规格和走向，进行综合考虑后再对施工图纸进行深化，从而达到实际施工图纸深度。

首先熟悉甲方提供的大厦管线二维图纸（用CAD绘制），将二维图纸导入到MagiCAD软件中，搭建通风空调风管、消防喷淋管、空调水管、强、弱电桥架等专业三维模型，从MagiCAD软件中导出NWD文件到Navisworks软件中做碰撞检查，然后导出碰撞检查报告，在CAD文件中标记错误，由于目前MagiCAD软件和AutoCAD软件还不能实现根据碰撞检查报告自动标记错误，需要手工标记碰撞位置，以备查阅和修改；最后结合原有设计图纸的规格和走向，进行综合考虑后再对管线图纸进行深化，从而达到实际施工图纸深度。

2.1运用MagiCAD软件建模

当二维CAD图纸绘制时，由于存在各种管线与桥架的标高变化与错综复杂的交叉只能在脑海中绘制，然后判断这些管线是否合理，是否存在碰撞，这就需要设计人员留出很大精力放在三维空间想象上，然后通过语言表达或者简单的手绘草图的形式与其他设计人员交流自己的想法。随着工作项目体量的增加、复杂程度的提高，对设计过程中各专业协调与配合的要求也随之更高，这就使得传统二维管线综合已经难以胜任新形势下的要求。该大厦就是其中一例，根据大厦的功能和使用特点，使得整个大厦的管线布置及其复杂，尤其地下室及楼上公共走道部分是本次管线综合布置难点中的重点，因此施工前我们引入了BIM技术，即利用传统的AutoCAD平台，使用MagiCAD软件对甲方提供的二维图纸进行建模，建完模后发现仅地下人防车库和设备用房就存在大量碰撞点，其中不仅是管道间的交叉碰撞，甚至有些不同的管道系统排列在一起，这为后面的碰撞检查带来了很大麻烦。

通过在图中圈出不同类型的碰撞点不难发现，仅仅一个区域的节点中就存在着各种不同程度的碰撞，其中主要有：给水、中水系统内部干支管交叉；消防干管与给水干管交叉；喷洒干管在管井处垂直穿过电气桥架；给水干管垂直穿过排风干管；喷洒干管与排风管道重叠；雨水干管与桥架交叉；强电桥架与弱电桥架交叉；强弱点与消防桥架交叉等。

针对以上问题我们决定先对模型管线进行了全面的修改，并优化管线走向，在消除系统性碰撞的同时使设备管线排布更加合理。首先确定电气桥架位置，在满足设计与施工要求的同时，给设备管线留出足够空间；然后依据“有压让无压、小管让大管”的原则，按照各个系统调整设备管道，并注意给电气专业留出检修空间。经过一轮碰撞修改后，模型基本达到令人满意的效果。

此外针对楼上公共走道部分，因其狭窄而设备电气的管线与桥架又集中于此，造成此处的管线排布困难，并且标高过低，不能达到净高要求，依靠简单的一字排开或者并列排布已无法满足实际需求。针对这个问题，我们在三维模型的辅助下与原来绘制施工图的人员反复讨论协商，在模型上不断的修改，最终得到完美的解决方案，并提高了净高。

2.2运用Navisworks软件做碰撞检测及管线综合优化

根据本文2.1节中的内容将模型建好，然后从中导出NWD文件到avisworks软件中做碰撞检查，以排查在建模过程中人工很难发现的碰撞点。当所有NWD文件导出完毕后，运行碰撞检测命令，导出碰撞检测报告，对检测出的碰撞点进行调整和修改，最终得到满足专业及施工要求的“零碰撞”模型，实质上是对管线一种优化。

2.3施工模拟

在某些局部复杂且管线较多的地方如地下人防车库和设备用房等，为了尽量避免已安装好的管线设备不返工，施工前我们利用Navisworks软件制作了施工模拟视频，其主要制作步骤为：首先制定详细的施工安装计划，确定每个关键时间节点；然后根据施工进度节点，使用Navisworks软件模拟施工过程，并生成视频文件。业主等非专业设计人员可通过视频文件进行模型漫游，用更加真实的视角了解该项目；施工人员根据视频进行现场施工，在某种程度上说降低了返工率，提高了施工质量，节省了工程费用，保证了工期。

结束语

综上所述，BIM技术在高层建筑管线综合安装中的应用十分关键，本文总结了BIM技术在高层建筑管线综合安装的应用要求和应用的对策，并对应用的关键点进行了总结，可供今后参考。

参考文献：

[1]孙秋荣.基于BIM技术的某超高层钢结构项目施工可视化仿真研究[J].钢结构，2019，34(02):111-115.

[2]康晋宇，杨红岩，杨继武，肖大伟，肖天平.基于物联网+BIM的超高层建筑施工现场平面策划与管理[J].建筑施工，2019，41(01):1-2.