BIM技術(shù)在地下車庫(kù)管線綜合中的應(yīng)用及效果分析

文/崔蓉

（甘肅第一建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，甘肅蘭州 730000）

當(dāng)前，BIM技術(shù)是建筑行業(yè)中的一次信息技術(shù)革命，它以三維數(shù)字技術(shù)作為基礎(chǔ)，并且以專業(yè)化、現(xiàn)代化和科學(xué)化的處理方式，將項(xiàng)目?jī)?nèi)容及各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集成匯總，以構(gòu)建高效的數(shù)據(jù)模型，從而為建筑工程施工提供重要保障。同時(shí)，BIM技術(shù)為機(jī)電設(shè)備安裝施工提供了方便。在網(wǎng)絡(luò)協(xié)同平臺(tái)上，工作人員可以及時(shí)獲取所需要的信息數(shù)據(jù)。BIM技術(shù)保證了所有信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和全面性，打破了信息數(shù)據(jù)孤島[1]。

1.工程概況

本研究項(xiàng)目為傳統(tǒng)的商貿(mào)綜合體，主要提供購(gòu)物、休閑娛樂(lè)等服務(wù)。工程建筑的總面積為54000㎡，其中地下車庫(kù)總面積為16000㎡。地下車庫(kù)的人流量大、總體規(guī)模大、管線負(fù)荷較大導(dǎo)致設(shè)計(jì)難度增加。本項(xiàng)目的工作人員應(yīng)用BIM技術(shù)整合地下車庫(kù)管線信息，并且進(jìn)行三維參數(shù)設(shè)計(jì)，從而達(dá)到了優(yōu)化地下管線設(shè)計(jì)的目的。在地下車庫(kù)管線設(shè)計(jì)中，BIM展現(xiàn)了較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高地下車庫(kù)空間使用率，解決了管線錯(cuò)綜復(fù)雜的問(wèn)題，同時(shí)優(yōu)化了施工工序，降低了施工難度，提高了機(jī)電管線施工的有序性和可實(shí)施性。[2]

2.地下車庫(kù)管線綜合分析

該項(xiàng)目的主體部分為地下車庫(kù)。地下車庫(kù)一層的面積為25000m2，其中劃分了13個(gè)防火分區(qū)。地下車庫(kù)的設(shè)計(jì)高度為4.75m，主梁高800mm。在地下車庫(kù)中，地下一層的梁最低高度為2.8m。風(fēng)管高度為400mm，它安裝在梁下50mm處。在實(shí)際施工過(guò)程中，管道和橋架的重疊區(qū)域較多。因此，工作人員需要及時(shí)解決這一問(wèn)題，提高管道與橋架交叉的有效性，避免管線翻彎。地下一層管線平剖面如圖1所示。

圖1 地下一層管線平剖面

當(dāng)前，地下車庫(kù)中管道、管線數(shù)量較多且繁雜，其中包括給排水管道、消防噴淋管道、電氣橋架等。地下車庫(kù)中的大部分區(qū)域包含兩種以上的管道。在滿足2.4m凈高要求的基礎(chǔ)上，工作人員需要做好管道、管線的布置工作。

3.BIM技術(shù)在地下車庫(kù)管線綜合中的應(yīng)用流程

3.1建立模型

在地下車庫(kù)管線綜合布置的過(guò)程中，BIM技術(shù)人員需要在CAD圖紙的基礎(chǔ)上構(gòu)建BIM模型，從而直觀地展現(xiàn)地下車庫(kù)的具體情況。地下車庫(kù)管線綜合BIM模型分為土建模型和機(jī)電管線綜合模型。土建模型主要包括場(chǎng)地模型、景觀模型以及建筑結(jié)構(gòu)模型；機(jī)電管綜模型主要包括給排水模型、暖通模型以及電氣模型。

3.2整合模型

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，BIM技術(shù)人員需要利用BIM的模型功能來(lái)整合土建模型與機(jī)電各專業(yè)模型，從而形成一個(gè)能夠全面反映管線信息的模型。

3.3碰撞檢測(cè)

在合并土建模型與機(jī)電模型后，BIM技術(shù)人員需要進(jìn)行專業(yè)間的碰撞檢查，其目的在于發(fā)現(xiàn)管線碰撞問(wèn)題。在檢查過(guò)程中，BIM技術(shù)人員需要采取相應(yīng)的措施，及時(shí)解決管線碰撞問(wèn)題，從而滿足工程項(xiàng)目建設(shè)的需求。另外，BIM技術(shù)人員還需要細(xì)分優(yōu)化調(diào)整后的模型，并且進(jìn)行信息共享。各專業(yè)的工作人員需要校對(duì)和檢查細(xì)分后的模型，分析細(xì)分模型中存在的問(wèn)題。在驗(yàn)收完成后，BIM技術(shù)人員再開(kāi)展BIM模型的管線無(wú)碰撞設(shè)計(jì)工作。

4.BIM技術(shù)在地下車庫(kù)管線綜合中應(yīng)用的注意事項(xiàng)

4.1機(jī)電管線布置

①在應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，做好前期準(zhǔn)備與溝通工作，有效解決管線布置中的問(wèn)題，提高機(jī)電管線布置的合理性。②在布置機(jī)電管線的過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合地下車庫(kù)管線設(shè)計(jì)方案來(lái)解決管線交叉碰撞問(wèn)題，并且確保管線只在垂直方向交叉。交叉點(diǎn)盡量遠(yuǎn)離梁邊，不僅能夠?yàn)楣芫€上翻提供足夠的空間，還能夠?yàn)槠渌芫€安裝提供足夠的空間。③在地下車庫(kù)管線綜合優(yōu)化中，當(dāng)主要管道需要與支管進(jìn)行連接時(shí)，提前預(yù)留支管所需要的空間，及時(shí)確定連接點(diǎn)，并且保證連接點(diǎn)的合理性和科學(xué)性。④在地下車庫(kù)管線綜合過(guò)程中，風(fēng)管走向的合理性和科學(xué)性至關(guān)重要，風(fēng)管應(yīng)安裝在停車位的上方。⑤提高地下車庫(kù)空間的利用率，降低管道對(duì)樓板等區(qū)域的影響，并且采取有效措施，使管道避開(kāi)頂板、吊坑等區(qū)域。[3]

4.2機(jī)電管線優(yōu)化

工作人員應(yīng)遵循機(jī)電管線優(yōu)化原則，充分發(fā)揮機(jī)電管線優(yōu)化的關(guān)鍵作用。

（1）工作人員應(yīng)利用BIM技術(shù)進(jìn)行碰撞試驗(yàn)，綜合規(guī)劃管線凈高，避免凈高超標(biāo)。

（2）在優(yōu)化機(jī)電管線時(shí)，工作人員除了需要確保管線的高度達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，還需要做好局部管線布置工作，并且優(yōu)化重點(diǎn)區(qū)域的管線布置方案。在實(shí)際工作中，工作人員可以充分利用BIM軟件可視化的優(yōu)點(diǎn)來(lái)布置管線。BlM模型中的管線布置優(yōu)化效果如圖2所示。

（3）在優(yōu)化機(jī)電管線布局時(shí)，BIM模型可以直觀地展示機(jī)電管線中的管道壁厚等內(nèi)容，從而幫助工作人員考量機(jī)電管線布局的合理性?？傊珺IM技術(shù)能夠進(jìn)一步提高機(jī)電管線優(yōu)化質(zhì)量。

（4）筆者通過(guò)分析BIM技術(shù)的應(yīng)用結(jié)果，得出以下結(jié)論。①在布置消防主干管時(shí)，工作人員需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，將管道布置在梁的下方，并且確保橋架避開(kāi)消防主干管。②當(dāng)消防噴淋與電氣主橋架交叉時(shí)，工作人員應(yīng)該將電氣主橋架布置在梁的下方。③為了提高地下車庫(kù)消防質(zhì)量，并且充分發(fā)揮消防噴淋的作用，消防噴淋需要避免與大風(fēng)管平行、交叉。④在布置管線時(shí)，工作人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，控制機(jī)電管線安裝最低部標(biāo)高，防止其穿過(guò)防火卷簾而影響消防通道。⑤為了保證標(biāo)高符合機(jī)電管線布置的標(biāo)準(zhǔn)及要求，工作人員需要及時(shí)優(yōu)化橋架和風(fēng)管的布置方案。⑥為了降低交叉問(wèn)題帶來(lái)的影響，工作人員需要分析區(qū)域空間分布規(guī)律，最大限度地保證空間布局和空間標(biāo)高的合理性。

4.3碰撞優(yōu)化調(diào)整

本項(xiàng)目主要通過(guò)Revit軟件來(lái)開(kāi)展三維建模，并且利用BIM進(jìn)行碰撞試驗(yàn)。在碰撞試驗(yàn)中，筆者發(fā)現(xiàn)了124個(gè)碰撞點(diǎn)。因此，工作人員需要合理優(yōu)化管線布局，消除碰撞點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)管線避讓，從而提高管線綜合的質(zhì)量。[4]

5.實(shí)際效果分析

（1）在施工過(guò)程中，各個(gè)專業(yè)的管線需要相互避讓。在前期設(shè)計(jì)階段，工作人員需要及時(shí)解決管線碰撞問(wèn)題，最大限度地提高機(jī)電管線布置的合理性和規(guī)范性，從而為后續(xù)施工提供重要保障。通常來(lái)說(shuō)，在布置管線時(shí)，工作人員需要從多個(gè)角度出發(fā)，考量與分析各類因素，并且優(yōu)化設(shè)計(jì)理念，保證工作質(zhì)量和工作效率，及時(shí)滿足工程施工的標(biāo)準(zhǔn)及要求，從而提高設(shè)計(jì)的美觀性。

（2）BIM技術(shù)在一定程度上提高了車庫(kù)凈高，部分區(qū)域的凈空高度提高了20㎝～30cm，從而大大提高了地下車庫(kù)空間的利用率

（3）在本項(xiàng)目中，工作人員采取合理的優(yōu)化措施，有效避免了返工，從而大大提高了施工質(zhì)

（4）在管線布置與優(yōu)化的過(guò)程中，BIM技術(shù)展現(xiàn)了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和作用，它能夠?qū)⒐芫€布置方案進(jìn)行三維可視化處理，從而為后續(xù)工作的開(kāi)展提供了直觀的參考依據(jù)。同時(shí)，在設(shè)計(jì)工作中，工作人員還可以利用漫游動(dòng)畫(huà)、效果展板以及BIM圖冊(cè)來(lái)展現(xiàn)地下車庫(kù)管線優(yōu)化效果。[5]

6.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)在一定程度上提高了機(jī)電管線布置的合理性和科學(xué)性，從而為后續(xù)施工 的順利進(jìn)行提供了重要保障。同時(shí)，在優(yōu)化地下車庫(kù)管線布置方案的過(guò)程中，BIM技術(shù)充分發(fā)揮了應(yīng)有的作用，它不僅提高了繪圖效率，還有效降低了工程施工成本。