BIM技术在机电工程综合管线优化中的应用

BIM技术在机电工程综合管线优化中的应用

刘超

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摘 要：在现代机电工程中，综合管线的布置主要包括：给排水管、消防喷淋管、强弱电桥、风管配件；机电专业的设计图纸通常分为专业，用于绘制各系统的图纸，缺乏沟通和必要的协调配合。另外，机电设备各系统管线复杂，工程量大。那么建筑可利用的空间有限，使得现场施工中各种系统发生碰撞，如果在工程前期对工程管线不进行全面优化，会造成整个建筑的净空高度，极大地影响建筑的观感和使用效果。因此，根据施工现场条件，通过相关技术，优化各专业管道设备在空间上的布置方向，提高净空高度，保证管道综合布置的可行性、美观性和实用性。

关键词：机电工程；综合管线优化；BIM技术；应用

导言

BIM技术又称建筑信息模型技术。该技术的使用需要基于三维数字技术，对机电工程综合管线设备的施工进行仿真和模拟，并给出管线设备的集成化和可视化特点。在施工活动的前期，要开展管线碰撞检查，不断优化原图纸设计内容，最大限度地提高图纸的阅读效率和质量，减少施工期间的实际损失，避免二次施工现象，实时开展技术交底工作。确保机电工程综合管线的运行状态，更好地实现机电工程项目施工活动的预期目标。

1建筑业机电一体化管线优化的必要性

建筑业机电工程综合管线是指具有电气、排水、通风等综合功能的管线。排水通风管道的设计与布置已成为现代建筑业综合管道建设的重要组成部分。在设计图纸的分类上，可分为系统图、平面图和剖面图。虽然能反映设计人员的设计内容和设计目的，但不能保证机电一体化管道的实际施工队伍对设计图纸的充分理解。因此，建筑行业机电一体化管线建设的顺利实施难以保证，严重制约了建筑业机电工程综合管线建设相关部门之间的沟通和沟通合作。此外，建筑业机电一体化管线建设的空间具有较强的不确定性，这也将制约建筑业机电一体化管线建设的实施。从而有效完成建筑业机电一体化管线的建设优化升级，加强建筑业机电一体化管道施工现场的程序化管理，利用最新的信息技术建立电子模型，从根本上直接展示建筑行业机电一体化管道施工设计人员的设计核心思想，机电工程综合管线施工优化升级工作。

2机电工程综合管线优化中BIM 技术的运用
　　2.1 前期准备工作

机电工程管线综合优化需要前期准备。各专业的不同工程师需要相互配合，更好地完成模型的构建，保持项目模型的高度一致性，并制作更加统一的模板文件，以便更好地完成各系统的构建，为后期各系统的集成和碰撞检测做好铺垫，后期根据客户要求和自身标准打印施工图，确保图纸的一致性。模板文件需要以标注绘制的网格为基础，根据数据合理绘制高程。在原有CAD图纸的基础上，重建仿真建筑信息模型，对CAD图纸进行处理，将图纸的所有内容转移到一个统一的定位点。这样可以确保在导入Revit软件后，所有图形都可以基于一个点和相同的轴网构建模型。三维设计图的一般文档比较大。所有系统一般都是分开构建的，以保证计算机软件流程的运行。

2.2建立机电BIM模型

根据本工程的实际情况，制定了本工程的BIM标准，包括模型细度标准、命名规范、颜色标准等，并根据相关标准采用修订版MEP建立了BIM管道综合模型。对于不同类型的管道，需要设置的模型精度是不同的。对于模型精度，如温通风管、给排水管等，需要设置的参数包括标高、管径、坡度、材质等，而对于一些管道如附件、管件、阀门等，模型精度不必太高，过分追求更高的模型精细度会使模型浏览速度变慢。因此，有必要合理划分机电模型的精度标准；统一的命名规则可以有效地管理管道；标准的模型颜色标准可以帮助管理人员和技术人员一眼就能区分不同类型的管道系统。

2.3机电管线综合布置施工配合

2.3.1综合管道安装与土建的综合协调

机电管线综合布置时，应根据综合管线图确定的管线标高，对各专业设备所需的结构洞口、结构支架、混凝土基础等详图进行复核。特别注意地下室外墙上防水套管的位置、尺寸和标高，注意剪力墙预留洞的位置和尺寸，预留洞以预留图的形式提交土建施工。

2.3.2相关图纸设计

包括机械制图、细部图、安装图、机房基础图、剖面图等机电设备机房施工图。另外，对于机电终端设备及附件，如灯具、开关面板、喷头、出风口等，这些终端设备附件的定位布置直接影响功能使用和安装效果，因此需要设计一些设备附件的定位布置图。

2.3.3机电管线综合布置注意事项

机电管线综合布置时，应注意以下几点：一是管线应避免堵塞门窗，避免越过电机、配电盘、仪表盘。其次，在管线综合布置上应注意人防门的安装尺寸和防火卷帘的安装空间。

2.4利用Navisworks 软件进行碰撞檢测
　　由于revit 的图纸正常比较大，各个系统整合在一起，运行起来就相当的困难。因此正常导出为Navisworks 软件能识别的文件格式，把文件缩小，重新整合在一起，进行综合管线模拟碰撞。通过Navisworks 进行碰撞检测，可以根据自己需要单独的对各个系统进行碰撞检测。以下为冷冻机房的实例，通过BIM 模型管线碰撞，提高了净高及解决了诸多管线碰撞的问题，使得施工单位对于整体更加清晰明了，把控度更强，减少返工，施工美观合理，系统更加优化。

　　2.5 施工过程管理阶段应用
　 2.5.1可视化交底
　　通过BIM 软件对综合管廊主体结构、管线走向、施工方案、施工工艺及关键节点进行可视化交底，直观、高效。考虑到管廊纵坡较多、节点较为复杂，在施工前可用BIM 模型对综合管廊标准段、路口分支节点、地块分支节点、排风井、进风井、吊装口进行详细交底，并对特殊部位施工（如汽车坡道、下沉舱体、承插口）提出合理化建议。
　　2.5.2施工进度管理
　　BIM 工程师将BIM 模型与进度计划相连接，并对施工计划进行施工进度动态模拟，通过施工进度动态模拟，实时分析项目进度计划的准确性，并对进度计划进行优化处理。此外，项目管理人员通过施工进度动态模拟，可以在施工之前提前预测项目建造过程中每个关键节点的施工现场布置、大型机械及措施布置方案， 同时可对项目进展情况进行偏差分析，减少因施工现场问题导致的施工进度延迟、施工现场协调困难等问题。
　　2.6V R应用
　　BIM 工程师将施工深化模型渲染转换成V R显示器可接受的数据，项目管理人员通过沉浸式V R场景查看虚拟的综合管廊内部场景，获取综合管廊中所有构件的真实逻辑信息。此外还可以通过V R技术模拟不同施工方法、体验不同场景，实现施工方案的选择优化，避免二次返工带来的成本增加及质量问题。

结束语

总结BIM技术在机电工程综合管线管理中的应用具有重要意义。通过BIM技术，可以模拟各种施工环结构，及时发现实际施工现场存在的各种碰撞问题和冲突问题，尽量减少设计变更的问题，并尽可能提高施工现场的生产效率和质量，扩大BIM技术的应用范围，使BIM技术逐步成为机电工程项目施工管理的核心技术，运用其技术不断增强企业自身的竞争力，合理管理和经营企业。　　

参考文献
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　　[2] 贺平，张宇.应用BIM技术控制综合管线施工质量[J].建筑施工，2017（05）.
　　[3] 谭智威.基于BIM技术的某工业厂房综合管线优化设计[J].洁净与空调技术，2018（01）.