BIM技術(shù)在機(jī)電管線綜合優(yōu)化中的應(yīng)用研究

黃山峻　馮為民

摘要：隨著工程項(xiàng)目的復(fù)雜程度越來(lái)越高，利用傳統(tǒng)的二維圖紙進(jìn)行機(jī)電管線綜合的設(shè)計(jì)、施工和優(yōu)化的局限性日漸顯現(xiàn)。通過(guò)BIM技術(shù)可以整合暖通、給排水、電氣和消防等專業(yè)的模型，有針對(duì)性地進(jìn)行碰撞分析檢查，在施工前期及時(shí)發(fā)現(xiàn)二維施工圖紙中的“錯(cuò)漏碰缺”等錯(cuò)誤，并進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，大大減少不必要的返工，提高管線綜合的質(zhì)量，降低工程成本。

關(guān)鍵詞：建筑信息模型；管線綜合；碰撞檢測(cè)；優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.33.090

1傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式在管線綜合優(yōu)化中的應(yīng)用缺陷

（1）傳統(tǒng)管線綜合設(shè)計(jì)只能夠表達(dá)單一截面或局部信息，很難對(duì)管線綜合進(jìn)行全面整體的分析，致使管線交叉部分的問(wèn)題難以完全呈現(xiàn)。

（2）傳統(tǒng)管線綜合設(shè)計(jì)缺乏綜合性考慮，在進(jìn)行管線交叉綜合時(shí)就難以避免調(diào)整管線標(biāo)高時(shí)帶來(lái)的“連鎖反應(yīng)”，往往解決了一處碰撞又會(huì)帶來(lái)另一處的碰撞。

（3）傳統(tǒng)的圖紙是按照平面出圖，施工單位必須閱讀多張平面圖紙才能掌握某種管道系統(tǒng)。若等到施工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，才去考慮管線綜合，會(huì)導(dǎo)致大量設(shè)計(jì)變更，進(jìn)而對(duì)工期造成延誤。

2BIM技術(shù)在管線綜合中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（1）各機(jī)電專業(yè)工程師利用Revit MEP 軟件進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，按照1：1建立BIM模型，利用BIM的可視化優(yōu)勢(shì)，可以直觀地獲得相關(guān)的管線信息。同時(shí)，利用BIM模型進(jìn)行技術(shù)交底，能最大程度地提高施工的準(zhǔn)確性。

（2）利用Navisworks軟件的“Clash Detective”功能，可以快速地檢查模型中各機(jī)電專業(yè)存在的“錯(cuò)漏碰缺”等錯(cuò)誤，通過(guò)反饋給相關(guān)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行調(diào)整修改，能在施工前期就把所有的管線碰撞問(wèn)題一次性解決，有效預(yù)防工期拖延。

3工程概況

招商開(kāi)元中心項(xiàng)目一期項(xiàng)目位于廣東省深圳市羅湖區(qū)，本工程為超高層建筑，是典型高檔的商業(yè)加住宅項(xiàng)目，建筑施工難度大?？偨ㄖ娣e39847.82平方米，建筑層數(shù)是36層。該項(xiàng)目屬于現(xiàn)澆剪力墻預(yù)制外掛板結(jié)構(gòu)工法體系，預(yù)制率達(dá)15%，裝配率達(dá)30%。本項(xiàng)目的機(jī)電管線復(fù)雜，包括生活給水系統(tǒng)、污水系統(tǒng)、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)及各種電纜橋架系統(tǒng)等系統(tǒng)。

本項(xiàng)目采用BIM技術(shù)對(duì)機(jī)電管線綜合進(jìn)行優(yōu)化，有效地解決了施工圖紙中的多處碰撞，大大減少了施工過(guò)程中的設(shè)計(jì)變更，在項(xiàng)目的管線優(yōu)化過(guò)程中取得了顯著的效果。

4BIM技術(shù)在項(xiàng)目中的應(yīng)用流程

BIM技術(shù)在機(jī)電管線綜合中的優(yōu)化流程如下圖1所示。

4.1建立建筑結(jié)構(gòu)BIM模型

本項(xiàng)目的建筑和結(jié)構(gòu)BIM模型建立采用的建模軟件是Revit Architecture和Revit Structure，利用二維CAD施工圖紙建立三維BIM模型，整合后的建筑結(jié)構(gòu)BIM模型及其標(biāo)準(zhǔn)層細(xì)化模型如下圖2所示。

4.2建立機(jī)電BIM模型

根據(jù)本項(xiàng)目實(shí)際情況，制定本項(xiàng)目的BIM標(biāo)準(zhǔn)，包括模型精細(xì)度標(biāo)準(zhǔn)、命名規(guī)范、色彩標(biāo)準(zhǔn)等，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)采用Revit MEP建立BIM管線綜合模型。對(duì)于不同的類型的管線，需要設(shè)置的模型精細(xì)度不一樣，對(duì)于像暖通風(fēng)管和給排水水管等需要較高的模型精細(xì)度，需要設(shè)置的參數(shù)有標(biāo)高、管道尺寸、坡度和材質(zhì)等，而對(duì)于像附件、管件、閥門等一些則不需要太高的模型精細(xì)度，過(guò)分追求較高的模型精細(xì)度反而會(huì)讓模型瀏覽起來(lái)更加緩慢。因此，采用合理的機(jī)電模型精細(xì)度標(biāo)準(zhǔn)劃分是十分有必要的；采用規(guī)范統(tǒng)一的命名規(guī)則，可以有效地對(duì)管線綜合的管理；采用標(biāo)準(zhǔn)的模型色彩標(biāo)準(zhǔn)有助于管理人員和技術(shù)人員一目了然區(qū)分不同的管道系統(tǒng)類型。下表1為項(xiàng)目的機(jī)電模型精細(xì)度標(biāo)準(zhǔn)、表2為項(xiàng)目機(jī)電模型的命名規(guī)范、表3為項(xiàng)目機(jī)電模型的彩色標(biāo)準(zhǔn)、圖3為項(xiàng)目的機(jī)電管線綜合示意圖。

4.3整合BIM模型

建筑、結(jié)構(gòu)和機(jī)電的BIM模型分別是通過(guò)Revit Architecture、Revit Structure和Revit MEP建立的，分開(kāi)建立模型的好處在于能夠?qū)崿F(xiàn)模型的輕量化，防止因?yàn)槎鄠€(gè)專業(yè)模型同時(shí)創(chuàng)建而導(dǎo)致模型文件過(guò)大，影響模型打開(kāi)及審查模型的速度。因此，將分別建立好的建筑、結(jié)構(gòu)和機(jī)電模型通過(guò)Navisworks軟件的“附加”方式打開(kāi)，可以實(shí)現(xiàn)BIM模型的整合。

4.4碰撞檢測(cè)

利用Navisworks強(qiáng)大的“Clash Detective”功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整合后模型存在的硬碰撞、軟碰撞和重復(fù)項(xiàng)進(jìn)行快速查找，通過(guò)導(dǎo)出“HTML”格式的碰撞報(bào)告，在碰撞報(bào)中可以清楚地看出存在碰撞的圖元的ID，進(jìn)而在Revit中進(jìn)行管線的避讓，自動(dòng)完成二維施工圖紙的修改。該項(xiàng)目共發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)沖突106處，機(jī)電沖突1135處，PC預(yù)埋沖突36處。下面僅表示出結(jié)構(gòu)和給排水管道之間的硬碰撞。

5結(jié)語(yǔ)

該項(xiàng)目充分發(fā)揮了 BIM 技術(shù)在管線綜合優(yōu)化中的優(yōu)勢(shì)，在施工前期及時(shí)發(fā)現(xiàn)二維設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的管線交叉碰撞問(wèn)題，修正圖紙；同時(shí)，BIM模型的三維可視化使現(xiàn)場(chǎng)管理更加科學(xué)、簡(jiǎn)便，避免了施工中會(huì)出現(xiàn)的一些基本錯(cuò)誤，大大提高了管線綜合的質(zhì)量。

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