基于 BIM建筑管线排布优化技术的应用

基于 BIM建筑管线排布优化技术的应用

张明金

山东军辉建设集团有限公司

山东 泰安 271000

摘要：BIM技术以其模拟化、参数化、可视化、协调化、集成化的功能优势，为我国建筑产品预制化、工业化、产业化的发展注入了新的活力，成为推动建筑业革命性发展的重要技术途径。基于BIM技术的管线综合技术，能实现对管线综合进行排布和优化设计，实现虚拟化建造，构件级产品进行工厂预制加工即BIM+工厂化，是一种管线综合平衡技术。

关键词：BIM技术；建筑管线排布；优化技术；应用要点

中图分类号：TU22

文献标识码：A

引言

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。

1BIM技术的优势

1.1可视化

BIM技术具有可视化特点，可以用来构建建筑信息三维数据模型，并通过可视化手段提高设计方案的水平，提升施工方案的可操性，让工程建设过程更加科学、合理。与此同时，建筑工程安全管理人员利用BIM技术的可视化，可以随时掌握建筑施工安全管理中出现的各种问题，做到及时并准确地查找场地内的危险源，提高现场管理人员安全隐患排查能力，让施工人员的人身安全得到保障。

1.2协调性

现阶段，随着建筑工程的不断增多，规模不断扩大，异形复杂结构逐渐涌现，增加了工程施工难度。同时，建筑工程所涉及的内容较多，属于综合性工程，其中包含的学科和专业较多，具有施工周期长、施工技术复杂等特点，这样就需要进行建筑全生命周期的整合和协调。建筑工程施工管理在各项要求上比较高，需要管理人员掌握每一个阶段的安全技术，同时，针对施工中存在的安全风险要提前制定出解决方案，防止出现安全事故。另外，采用BIM技术，可以让施工中每一个工种的人员都可以进行有效的沟通，从而提高建筑工程施工整体效率，提升项目安全管控能力。

1.3模拟性

在整个建筑工程施工中每一个施工环节都可以应用BIM技术，目的是进行动态模拟，给管理人员在建筑工程施工过程中遇到的安全隐患和问题提供准确的信息来源。通过分析和模拟数据，让管理人员在制定应急预案和安全管理方案上有参考的资料，增强方案制定的可操作性和针对性，降低工程施工安全事故发生概率。

2BIM建筑管线排布优化技术的应用

2.1管线综合优化

（1）完成BIM三维管线综合的碰撞检测工作后，利用三维激光扫描仪扫描提取建筑物尺寸，在现场校验完成的建筑结构，提前发现由结构偏差导致对机电管线综合的影响。

（2）召集机电专业分包单位和建设单位、设计单位负责人召开协调会议，结合三维模型和碰撞报告汇报综合管线碰撞情况，协商确定制订适合本工程的管线综合调整原则，以指导下一步的管综调整和优化工作。

（3）专业BIM深化设计人员在机电各分包单位配合下，根据管线综合原则进行管线综合调整，对碰撞点进行综合管线优化。应用BIM技术，可在三维可视化模型下准确展现各专业之间的空间布局和管线走向，快速发现问题并提前制订可行的管线排布方案，形成阶段性管线排布成果报告。

（4）模型综合管线优化后，再次召开各参建方会议确认修正模型，若仍有问题则继续进行调整至满足各方要求，最终形成管线综合协调模型。这一做法既可满足对净空高度和使用空间的适用性，方便后期运行维护阶段的管理，又照顾了管线排布美观。

2.2管线综合设计

（1）机电多专业管线、设备的综合布置是一项复杂的系统工程，涉及建筑、结构和机电各专业。机电系统管线综合应从设计图出发，通过设计交底明确设计意图、理念和做法。施工总承包单位设立以机电多专业为主导，机电各专业分包协同参与的BIM设计室，在掌握工程特点和设计意图，查找出设计图中存在的各方面问题，汇总各机电专业问题并形成解决处理建议，报建设单位和设计单位。在定期的图纸会审时，由设计单位进行图纸答疑，再由各单位共同确认。

（2）各专业BIM深化设计人员在图纸会审的基础上，进行图纸深化设计。及时将建模时发现的问题与设计单位进行沟通解决，创建BIM三维模型。

2.3管线碰撞检查

应用BIM技术可以消除硬软碰撞，提高整个施工的协同性，尽可能将误差范围控制在最低限度，提高整个建筑阶段的一体化运营程度，并显著提高整栋建筑物的智能化水平，方便后期维修与管理。碰撞检查是通过信息化管理方式，对于建筑工程开展过程当中可能存在的管线碰撞问题进行预判，这些管线包含结构性管线、暖通空调管线、水系统管线、消防管线、电气桥架管线等。这些复杂的管线类型，可能在同一个建筑空间当中，发生不同的碰撞冲突问题，如果等到实际施工阶段才发现交叉现象，那么已经很难对其进行调整。因而，应用BIM技术进行提前协调以及预判，可以显著提高整个施工过程的紧密配合程度。

应用BIM技术进行管线碰撞分析，可以对专业管线的重要程度进行排序，通过碰撞检测功能，使得“有压管让无压管”、“小管线让大管线”，尽可能提高整个建筑工程当中管线设计的科学程度。应用BIM技术进行管线碰撞分析，可以在最小的空间范围内做到最安全的安装操作。合理分析整个检修空间，结合不同管线的管材厚度、管道坡度、最小间距以及安装操作空间等，进行合理的空间数据分析，结合实际的施工因素，对布置避让问题进行等级排列，实现整个设计图纸的科学化。应用BIM技术进行管线碰撞分析，可以帮助施工人员了解设计人员的图纸设计意图，保障专业的施工技术人员可以对照图纸数据分析情况、解决问题，对设计图纸进行优化反馈，减少不必要的矛盾与冲突，提高整个设计流程的速度。

2.4实现4D仿真模拟

随着建筑行业不断发展，建筑的数量和规模不断增加，给建筑施工安全管理增加了难度。要想让建筑工程有序地开展，监控施工中每一个环节，降低安全隐患，预防安全事故，降低经济损失，就需要利用BIM技术中4D施工动态模拟技术模拟施工的过程，尤其针对施工中的重点节点，实现多视点的模拟动画，给施工质量、安全管理提供有效的参考。在模拟建筑结构中采用4D仿真分析技术针对变形状态和力学性能采取分析，给施工安全奠定基础。如利用BIM技术的上传功能可以实现对现场安全隐患的实时监控，并将发现的安全隐患问题传到BIM模型上，在模型上可以监控隐患是否处于受控状态，做到心中有数，极大地降低了安全事故的发生概率。还可以通过BIM模型对施工现场的危险区域进行管理，在BIM模型上设置好施工现场的危险区域并结合红外线的功能，当作业人员闯入危险区域后会自动报警，这样可以对危险区域进行更有效的管理。另外，结合4D技术、BIM技术针对易产生变形的结构进行分析、监控，及时捕捉危险状态，并采取有效安全措施，规避安全事故的发生。

结束语

综上所述，BIM技术在建筑设备当中有着非常广泛的应用，无论是管线优化、节能、机械化还是培训，都可以应用BIM技术，显著提高建筑设备施工的质量以及管理效果。从本文分析可知，研究BIM技术与建筑设备应用，有利于从发展的角度看待目前的技术升级。因而，我们要提高建筑装备工程的施工信息化程度，为BIM技术发展创造有利空间。

参考文献

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[3]缪昌华,费海丰,钱雪松.基于BIM技术实现机电管线安装的优化管理[J].建筑技术,2013,44(10):24–27.

张明金，出生于1988年1月，就职于山东军辉建设集团有限公司，项目经理