BIM技术在地下车库综合管线优化设计的运用研究

BIM技术在地下车库综合管线优化设计的运用研究

程培杰 丁道英 陈世豪

中国建筑第二工程局有限公司 北京 100160

摘要：建筑信息模型技术简称为BIM技术，这一技术是指在建筑工程的设计过程中利用数字建模软件更为科学的对建筑结构进行设计，有效提升了建筑施工结构设计质量。在机电管线的设计安装之中，BIM技术的使用也有效提升了管线的安装效率，避免了传统管线施工过程中出现的由于设计缺陷造成管线安装混乱，避免了使用过程中由于设计不当造成的故障，提升了机电管线综合设计工作的完成质量。

关键词：BIM技术；地下车库；综合管线；优化设计；合理运用；

地下车库综合管网是整个建筑工程中较复杂的部分，尤其是消防水管、风管、生活给排水和供热管网等各种管线交错并行，成为设计中经常忽略的重要节点，显然传统的设计方法对地下车库综合管网的布置已无法满足需求。基于此，针对地下车库综合管网这一复杂节点，BIM技术比传统设计更加深入、更完善，优化效果更加明显。文章以BIM概念为切入点，通过对传统设计的现状与引入BIM后的设计进行对比，并结合实际案例对BIM技术在地下车库综合管网的设计进行分析，解读BIM技术的应用价值，以及BIM技术必将成为未来建筑行业领先技术的美好愿景。

一、1BIM概述

BIM，即BuildingInformationModel的缩写，通常译为“建筑信息模型”。BIM是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为三维数字模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。BIM是对工程项目的设施实体和功能特性的数字化表达方式，是建筑学、工程学的新工具^[1]。BIM技术的推广和应用将提高建筑业的科技创新能力，给建筑业的发展带来全新的革命。如今我国BIM市场没有形成统一的规范标准，BIM涉及到的标准非常多，从初期的规划决策到后期的运营维护，每个环节都应有不同的交付标准，所以统一各个环节的标准，是当下确保BIM广泛应用的关键。

二、BIM技术在地下车库综合管线优化设计的应用优势

BIM技术相比与传统的建筑电气设计过程中的图纸设计具有设计更为直观的优点，对设计起到了更大的改善和促进作用。在工程设计的过程之中，设计人员一般是依据在建筑建设时的设计图纸来进行管线系统的设计规划，可视化更高的数字模型先让比起传统的平面图纸更能反应建筑的空间状况和结构，直观且直接的体现出了电力管线、电力通路等在空间上的分布和安装情况，有利于工程人员的设计优化工作的进行。BIM技术所构建的建筑模型属于三维立体结构，在实际的设计之中，三维结构可以更为直接的反应建筑的空间结构、梁柱体系以及电路分布情况，可以为设计人员提供准确的空间信息，有助于提高建筑电气工程设计人员进行建筑空间设计和管线的布置工作。B

IM技术最为重要的作用是可以在模型之中实现三维的碰撞检测，实现专业内部及同其他专业间的自动碰撞检测^[2]。可以减少碰撞引起的建筑设计的后期修改和施工上的错误，保证了建筑施工的正确性和预算的合理性。由于当前BIM技术的模型建立的多样性，其可以在不同的设计层面上实现关联性的设计，在工程的电气系统设计过程之中，可以一次性完成平面、立体等多个方面的绘制额修改，减少不同层面分别设计所花费的时间，提高了设计人员的工作效率。

BIM技术还支持一处的修改可以反应到所有的设计层面上，减少了修改过程中可能出现的错误的发生。在当前的建筑施工设计过程之中，BIM技术主要应用于电气设计过程中配电设计、照明系统设计、消防设计等工作之中，在电气设计过程之中，工程设计人员可以使用BIM技术的协同设计功能来收集和研究电力管线的设计是否符合建筑结构要求，应用BIM及事故的检查功能核对电力回路是否完整，是否可以实际使用，当建筑的动力条件改变时，设计人员也可以对配电系统的电力通路进行调整，完善电力通路设计。在建筑的照明系统设计之中，设计人员可以根据建筑各个房间内的照明标准，在系统设计的过程之中可以查看灯具选择是否符合工程施工规范要求，提高了设计质量。

三、BIM技术在地下车库综合管线优化设计中的具体应用

BIM技术最早源于美国，2002年被我国工程建设行业引用。如今随着计算机技术的高速发展，BIM技术在我国工程建设领域中得到了很大的支持和发展。传统设计在综合管线方面是一种设计理念的二维表述，通常是较为粗略的管线综合排布，只具有示意性；而BIM技术是一个利用三维精确可视化建模技术来模拟建筑在实际安装及运行的过程，可以让设计方、施工方、设备厂商、监理方和建设方预知其具体效果。当前，给排水专业普遍采用Autodesk公司开发的Revit平台进行设计协同，同时使用Navisworks、Fuzor等三维模型浏览软件进行漫游、动画演示和碰撞检查。在完成建筑、结构专业的建模后，设计人员通过Revit软件对族（Family）库的建立和设置，借助BIM技术按照传统设计的二维图纸进行导入和设备、管线的建模，然后依照模型对地下车库综合管线进行碰撞检查分析（精确到每个碰撞点的地址和对应轴线编号），再根据生成的碰撞报告调整各个碰撞点，达到优化地下车库净空的目的

^[3]。当碰撞点被发现时，一般的优化原则是：当给排水和供暖通风等专业管道之间碰撞时，则根据避让原则进行调整，即有压管避让无压管、单根管避让排管等；当综合管线与建筑、结构专业的门、梁和柱帽等发生碰撞时，则须根据具体情况进行调整，即管线绕行、管线预埋套管穿梁敷设、结构梁高度调整或结构梁整体上翻、削减柱帽等。

在完成建筑、结构专业的建模后，电气设计人员通过Revit软件对族（Family）库的建立和设置，借助BIM技术按照传统设计的二维图纸进行导入和设备、管线的建模，然后依照模型对地下车库综合管线进行碰撞检查分析（精确到每个碰撞点的地址和对应轴线编号），再根据生成的碰撞报告调整各个碰撞点，达到优化地下车库净空的目的。当碰撞点被发现时，一般的优化原则是：当电气、给排水和供暖通风等专业管道之间碰撞时，则根据避让原则进行调整，即有压管避让无压管、单根管避让排管等；当综合管线与建筑、结构专业的门、梁和柱帽等发生碰撞时，则须根据具体情况进行调整，即管线绕行、管线预埋套管穿梁敷设、结构梁高度调整或结构梁整体上翻、削减柱帽等。优化调整后的模型可以在各专业之间实时共享参数化的设计信息，保证设计信息的及时和准确，减少传统设计专业间的资料互提和校核环节，从而帮助整个设计团队进行高效的协同工作。在施工安装前，工程管理人员不但可以借助BIM技术在各类终端设备上查看精确的可视化建筑系统，而且可以借助BIM导出的三维平面、剖面、节点大样图纸进行设计交底和指导施工，并通过实时的可视化模型改善与设计方进行沟通，及时发现设计上的错漏碰缺，避免不必要的成本增加和工期延长。

结束语：

综上所述，BIM技术一种新兴的设计技术，通过三维模型的建立

和信息整合能力有效提升了机电管道设计工作的完成质量，避免

了传统设计过程中存在的线路碰撞等问题，避免了安全事故的出

现，提升了施工设计水平。

参考文献：

[1]施维.基于BIM的地下车库机电管线优化设计应用研究[D].长春工程学院,2019.

[2]叶丽雅.地下车库设计的关键问题及对策探究[J].江西建材,2019,000(008):52-53.

[3]孙健,郝洪涛,周立君,等.基于BIM技术的综合管线设计施工方法:,CN110991997A[P].2020.