基于BIM建筑管線排布優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

陳靜雯 黃麗芬

閩南理工學(xué)院

1 BIM現(xiàn)況與市場前景

BIM與建筑業(yè)的關(guān)系，如：圖1 BIM與建筑業(yè)的關(guān)系。

圖1 BIM與建筑業(yè)的關(guān)系

由圖1可以看出BIM與建筑業(yè)息息相關(guān)，能參與各階段項目建設(shè)，并且在施工時期有效控制成本和項目完成后運營進(jìn)行管理，都有很大幫助。BIM作為國家重點推廣的技術(shù)，其發(fā)展前景是毋庸置疑的。建筑信息模型是建筑行業(yè)一種新型的信息匯總方式，三維可視化信息管理方式，這種方式已經(jīng)慢慢在建筑行業(yè)推廣開來，同時也得到了顯著的成果。在這個背景下，我們能發(fā)現(xiàn)國內(nèi)建筑業(yè)與BIM 結(jié)緣的必然性。首先，BIM 不僅是信息傳遞和共享，更重要的是，它是一種新穎的工作和合作理念，它可以控制施工過程，施工條件和模型鏈接，解決各方之間的溝通問題。其次，國家資源規(guī)劃管理信息化的需求。

2 管線排布現(xiàn)狀分析

一般而言，建筑工程項目內(nèi)容主要包括建筑工程主體以及安裝項目，支出最大的是建安費用，所占的成本比例約達(dá)50-70%，在項目安裝上工程設(shè)備管線安裝主要包括電力、消防、給水、排水、燃?xì)夤?yīng)、通風(fēng)空調(diào)、防排煙和采暖供熱等，這些管線錯綜復(fù)雜，在施工過程中，很容易發(fā)生不同系統(tǒng)的管線碰撞沖突，建筑結(jié)構(gòu)與機(jī)電管線碰撞沖突，這無疑會增加施工難度，造成成本浪費以及工期延誤，同時也加大了施工難度。

2.1 水暖電工程管理的重要性

（1）質(zhì)量管理的重要性。質(zhì)量是工程之本，水暖電安裝過程復(fù)雜，容易出現(xiàn)碰撞和錯漏情況，影響工程質(zhì)量。因此，制定一套質(zhì)量管理體系是非常有必要的，施工人員可以按照體系進(jìn)行管線安裝，確保施工質(zhì)量。

（2）進(jìn)度管理的重要性。對于水暖電工程管線安裝而言，控制工程進(jìn)度是工程管理的重要組成部分。工程進(jìn)度管理需要考慮各個方面的內(nèi)容，需要綜合協(xié)調(diào)各方的工作內(nèi)容。水暖電工程管線排布均有相應(yīng)的規(guī)范要求，安裝工藝各不相同，同事各個專業(yè)一起作業(yè)的時候，經(jīng)常會出現(xiàn)管線碰撞沖突的問題，如果沒有提前做好管線綜合排布優(yōu)化，一旦發(fā)生碰撞沖突問題，就會延誤工期，影響進(jìn)度。因此，如果出現(xiàn)管線碰撞問題導(dǎo)致進(jìn)度偏差，應(yīng)該即使對進(jìn)度計劃做進(jìn)一步調(diào)整。

（3）安全管理的重要性。安全項目管理是工程管理的主要組成部分，是保證工程項目建設(shè)處于最佳安全狀態(tài)的根本環(huán)節(jié)。安全管理可以有效的避免眾多安全事故的發(fā)生，保證工程質(zhì)量，提高工作效率。水暖電工程在施工過程中，要全面考慮管線綜合施工的安全問題，確保施工人員的人身安全。同時，要科學(xué)施工，合理安排，避免后期運行中發(fā)生安全隱患或安全事故。

（4）成本管理的重要性。成本管理在每個工程中都是重要的一個環(huán)節(jié)，影響著工程質(zhì)量、進(jìn)度和安全，是全面反映施工單位工程項目管理工作效果的綜合指標(biāo)。每個施工企業(yè)，都有屬于自己公司的一個較完善的成本管理體系，從而進(jìn)行科學(xué)的管理和把控，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。水暖電工程涉及材料種類較多，費用較高，因此必須制定一套科學(xué)的成本管理體系，嚴(yán)格按照計劃進(jìn)行管線綜合排布及安裝，節(jié)約管材的用量，從而達(dá)到控制成本的目的。

2.2 水暖電工程應(yīng)用BIM技術(shù)的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)

現(xiàn)今，隨著建筑行業(yè)的日益發(fā)展，工程項目的復(fù)雜程度也越來越高，其中水暖電工程是其中之一。傳統(tǒng)的機(jī)電管線排布方式和優(yōu)化已不適用于大型的、復(fù)雜的工程，但BIM技術(shù)將傳統(tǒng)的二維平面圖紙轉(zhuǎn)化為三維可視化的參數(shù)，方便進(jìn)行更好的溝通、討論和決策。在設(shè)計階段，利用BIM 技術(shù)進(jìn)行可視化設(shè)計和協(xié)調(diào)信息從而得到最佳的管線排布方案。在工程施工階段，利用BIM模型進(jìn)行工期的模擬、造價成本的控制等。然而，就國內(nèi)的建筑行業(yè)環(huán)境來看，BIM 技術(shù)還沒有得到完全的融合。比如我國還沒采取一個對BIM 統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同的企業(yè)對BIM 的應(yīng)用和理解也各不相同，適用于施工階段的BIM應(yīng)用軟件相對匱乏，絕大多數(shù)的高等院校尚未開設(shè)BIM 這類課程，推廣教育力度不夠。由于上述的問題和困難，導(dǎo)致我國BIM 技術(shù)在實踐過程中發(fā)展速度緩慢。隨著國家相關(guān)法律文件的不斷健全，建筑行業(yè)不斷總結(jié)BIM 技術(shù)發(fā)展經(jīng)驗，相信BIM 技術(shù)在不久的將來將為建筑行業(yè)的發(fā)展提供嶄新的功力支持。

3 BIM技術(shù)在房建水暖電工程中的實踐應(yīng)用

廈門市翔安醫(yī)院，如圖2所示，主要服務(wù)內(nèi)容有管綜優(yōu)化、優(yōu)化出圖、漫游及施工模擬、工程量導(dǎo)出、現(xiàn)場模型應(yīng)用、點云技術(shù)應(yīng)用等。該項目BIM制作面積1.4萬平方米，檢查到碰撞點高達(dá)165個，預(yù)計避免損失120萬人民幣，同時也大大節(jié)約了工期，預(yù)計節(jié)約工期40天，最大程度的提高了工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。

圖2 廈門市翔安醫(yī)院機(jī)電系統(tǒng)效果圖

3.1 施工難點

本工程的主體為廈門市翔安醫(yī)院，該工程的水暖電工程包括強電、弱電、消防噴淋、綜合布線、給水、中水、污廢水排放、燃?xì)夤?yīng)、通風(fēng)空調(diào)、防排煙和采暖供熱等。該建筑的室內(nèi)設(shè)備較多，管線排布錯綜復(fù)雜，管線在公共走廊和設(shè)備機(jī)房處相互交叉，設(shè)備和管線排布困難。在施工前，采用BIM技術(shù)對管道安裝密集區(qū)域進(jìn)行管線優(yōu)化，對管線進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性管路排布，保證凈高要求，預(yù)留孔洞，并輸出剖面圖，三維大樣圖等指導(dǎo)安裝，從而提高水暖電工程安裝的質(zhì)量和效率。而這些是傳統(tǒng)的二維平面圖無法做到的。）

3.2 模型的構(gòu)建與碰撞檢測

隨著我國建筑行業(yè)的逐步發(fā)展，水暖電工程所面臨的挑戰(zhàn)也越來越大，管線設(shè)計與安裝的難度也越來越高。而傳統(tǒng)的管線綜合技術(shù)已無法滿足當(dāng)前市場的需求，而利用BIM 技術(shù)才有可能高效的解決這類問題。在此之前，該醫(yī)院的二維平面圖紙已有設(shè)計單位完成，而我們需要的就是利用Revit 軟件完成BIM模型的繪制，利用BIM 軟件平臺進(jìn)行各專業(yè)BIM 模型的整合與碰撞檢測，根據(jù)碰撞檢測報告，預(yù)先發(fā)現(xiàn)圖紙上的管線碰撞沖突問題，進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，得到最佳的管線綜合優(yōu)化圖紙，及時反饋給設(shè)計單位。使施工過程中可能遇到的問題提前到設(shè)計階段來做處理，通過調(diào)整優(yōu)化出圖，科學(xué)安排施工順序，合理組織管線交叉施工，使各項工作有序展開，既保證工期進(jìn)度，又節(jié)省開支和降低工程成本。）

4 結(jié)束語

本文章基于BIM 技術(shù)為相關(guān)理論研究，闡述了BIM 技術(shù)在我國的現(xiàn)狀與市場前景，分析了水暖電工程的重要性，以及BIM技術(shù)在水暖電工程的應(yīng)用，在實際項目中的構(gòu)建與施工過程中的所產(chǎn)生的價值，最后論證了BIM 技術(shù)對于水暖電實際工程中操作的可行性和應(yīng)用價值。