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摘要：本文以BIM技术在厂房网架内管线二次优化设计和安装施工中的应用为研究出发点，以XX焊接厂房为例，对BIM技术在工业厂房管线综合排布施工中的具体应用方法进行了详细的研究和论述。为确保安装各专业管线科学合理的布置于厂房网架的结构空间内，通过采用BIM技术建立三维立体建筑信息模型，可视化科学合理布置管线综合支架及管线安装位置。同时利用BIM技术虚拟施工，科学合理安排施工工艺流程，达到零返工一次成优效果。
关键词：BIM技术；优化设计
目 录：
1、引言
BIM技术即建筑信息模型技术，是应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息。建筑施工企业注重生产实践，而BIM技术带给生产实践的益处显而易见，三维可视、冲突检测、施工模拟、优化流程等。
工业厂房管线安装一直是工业厂房类建筑非常重要的一部分，直接从外观、使用功能方面影响着工业建筑品质。BIM技术的出现，为厂房管线综合支架问题提供了科学高效的解决工具。BIM技术能够解决专业配合不到位、设计考虑不彻底、图纸优化参差不齐等问题，提前对施工方案进行修改完善，以减少返工和整改。
2、BIM技术在工业厂房管线综合排布优化设计阶段的应用
2.1BIM建模
XX焊接厂房安装管线涉及专业众多，通风空调专业、电气专业、消防专业、火灾报警/网络电话/安防监控、动力专业、给排水专业等。施工单位在收到甲方下发的设计图纸后，通过对设计图纸的阅读，在对设计意图充分掌握的基础上，着手进行各专业管线排布的综合优化，二次优化设计出适合拟建工程管线布置的综合支架和管线排布方式。XX焊接厂房结构形式为现浇钢筋混凝土排架柱+钢网架屋顶结构，一般工业厂房水平向安装管线布置在排架柱综合支架上，距离地面4.5m~6.0m。此次在管线排布的二次优化设计时，决定将安装管线布置在钢结构网架间隙中，经和设计院沟通后予以了确认，改变了排架柱柱体腰间设支架的传统工业厂房管线设置方式。网架结构屋面采用下支撑式、多支撑点、正放四角锥网架，网格尺寸为3m*3m，上下弦间距为1.8m，网架内空间多呈大小各异的三角形。施工单位成立BIM小组，先对钢网架采用Autodesk Revit软件进行详细的翻样，绘制出该工程钢网架的的数字模型，然后将各专业管线利用综合支架，进行统一排布设计，形成厂房管线综合排布的设计模型。
2.2碰撞检查
将用Autodesk Revit软件建好的BIM模型导入Autodesk Navisworks软件内，可精准的进行冲突查找测试，然后根据检查报告或显示的一个个碰撞点逐一进行修改调整。BIM最直观的特点在于三维可视化，降低了识图误差，利用BIM的三维技术在前期进行碰撞检查，直观解决空间关系冲突，优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能存在的错误和返工，而且优化净空，优化管线排布方案。最后施工人员可利用碰撞优化后的方案，进行施工交底、施工模拟，提高施工质量，同时也提高了与业主沟通的能力。
2.3调整优化设计方案
在建模完成且碰撞检查后，将需要水平向排布的各类管线按轴线位置，一条轴线一条轴线逐个优化排布。其中需要注意的是，综合支架中设置的各专业管线距离钢网架构件预留不小于50mm的空间距离，一方面保证管线施工的合理施工距离，另一方面预留出可能的施工误差。在对专业管线排布优化是，遵循如下六条原则：1）小管让大管，越大越优先；2）有压管道让无压管道；3）一般性管道让动力性管道；4）强、弱电分开设置，弱电间保持距离；5）电气类管线在上方、液体类管线在下方；6）同等情况下造价低让造价高的管线。在经过多次商讨，反复排布，择优决议的过程中最终完善优化确定出最佳综合支架及管线排布形式。
3、BIM技术在工业厂房管线综合排布安装施工阶段的应用
3.1虚拟施工调整优化安装施工工艺流程
运用BIM技术二次优化设计出最佳的综合支架形式和管线排布方案，仅仅是BIM技术在管线综合排布运用中的第一步。在完成技术方案确定后，根据经审核的施工组织设计对钢网架内综合管线施工进行分项施工进度计划编制，按流水施工原则组织生产。将Revit建好的模型导入Autodesk Navisworks软件内，链接项目进度表，这样就能虚拟施工全过程。通过反复核查，最终对管线综合排布施工进行了工艺流程优化，确定的总体工序为：综合支架制作→各轴线位置综合支架安装→空调供回水管道、消防水管道、给水管道、高低压压缩空气管道、氮气/氩气管道→电缆桥架、插接母线、消防水管、火灾报警/网络电话/安防监控桥架→空调风管。BIM虚拟施工技术协助我们调整优化了整个管线综合排布施工安装施工工艺流程。
3.2可视化技术交底
技术交底作为施工管理的重要举措，是图纸内容从技术人员传递至一线工人的关键渠道。传统的技术交底一般采用图纸及简单的文字说明进行，某些技术难点或空间比较复杂的施工，在技术员给一线工人交底过程中，一线工人难以理解，无法想象出技术员要的是什么样子的结构。交底沟通不畅就会直接导致工人做出来的东西，与设计总是有偏差。运用Navisworks软件，对施工进行模拟，并可漫游观察细节。采用这种方式对工人进行交底，可视化程度高，工人一目了然，能够充分掌握设计意图，便于开展自己的工作。利用建好的模型，进行可视化交底，沟通效率高效。技术交底的高质量，直接保证了工程质量的高水准。利用虚拟建造进行方案演示，更容易让大家对施工方案有直观的认识，便于各参建单位明确思路齐心共建。
3.3施工过程检查控制
在工程施工过程中，日常检查非常重要。项目部人员去现场抱着一卷一卷的图纸极其不方便，有了BIM技术之后可以将建好的施工模型导入至手持终端，在现场随时查看建筑模型，能够及时快捷的发现问题。同时，BIM模型可是即可得，降低了工程检查难度，只要一一对应检查是否和模型一致便可，一致即施工正确，不一致则施工错误。目前市场上有BIM类现场管理软件，管理人员可将检查的质量问题直接拍照，并在手持终端BIM模型中进行标记，然后将信息上传至云端。该质量问题再经过管理信息系统，下发至分包单位质量问题整改责任人手中，整个过程快捷高效。在施工过程检查中，BIM技术降低了检查人员能力要求，仅做简单的模型对比即可判断是否存在问题，使人尽其才，高水平技术人员可腾出时间做头部技术工作。
4、结语
本文分析基于BIM技术在工业厂房安装管线综合排布中的运用，这种新型BIM技术的数据处理方式极大提高了数据处理能力，使得解决施工技术问题更为便捷直观可靠。BIM作为一项新兴技术，该项技术的运用在国内目前还处于相对落后的阶段，但鉴于该项技术的显著优势，它应得到国内相关技术人员的推广与应用，更加完善落实其在国内实际工程项目中的应用。
参考文献
吴波.BIM技术在建筑工程施工管理中的应用探索[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2018（2）：144-147.
王芳，翁光耀.BIM技术在建筑工程施工管理中的应用探索[J].中国标准化，2017（22）：96-99.
作者：刘春明 付杰 单位：陕西航天通宇建筑工程有限公司
论文作者:刘春明,付杰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年6期
论文发表时间:2019/7/8
标签：管线论文; 技术论文; 厂房论文; 模型论文; 支架论文; 网架论文; 管道论文; 《建筑学研究前沿》2019年6期论文;