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摘要：大型综合类机电工程，如医院项目、化工等项目，均存在工程专业多、管线复杂、管线布置空间狭小等问题。随着国内建筑市场的发展，设计施工总承包模式、建筑及机电工程总包模式、机电专业总包模式等工程项目逐渐增多。在此承包模式下，施工过程中均需进行设计深化，如何合理的进行综合管线的布置从设计方逐渐转移到施工方。在此情况下，为了保证工程工期及施工成本的控制，如何利用BIM技术进行管线综合值得研究与分析。
关键词：BIM技术；施工阶段；管线综合
1 研究背景
当下建筑建设领域，随着建筑物规模的不断扩大和建筑物使用功能复杂程度的不断增加，无论建筑设计企业、建筑施工企业、项目业主方甚至项目竣工后的运营维护企业对机电管线综合的要求愈加强烈。在过去以二维计算机辅助设计主流的的时代，设计企业主要由建筑专业或者机电专业负责主持联系和组织各方进行机电管线协同工作，更多的是以管线综合协调会的形式开展这项工作。在协调会议中各专业都是以二维图为基础来进行管线综合排布设计的，采用这种模式必然会导致信息缺失以及无法为各专业设计师提供直观交流平台的先天局限性，而且对于复杂工程来说组织各个专业参见协调会本身会牵扯设计人员大量精力，大大降低设计人员工作效率。这些原因都会导致机电管线综合成为建设项目实施前各参与单位最难以把控的技术环节之一。随着信息化技术的飞速发展，在建筑行业从业人员的不断努力和实践下，三维计算机辅助设计技术已经成为了目前建筑设计行业发展的必然趋势之一。其中，建筑信息模型—Building Information Modeling（以下简称“BIM”）成为目前而言最为先进的建筑设计技术和理念。该技术的出现使得传统的建筑行业内各方角色被重新划分。同时BIM技术在建设项目全生命周期的应用，使得项目各参与方的工作内容也随之被重新定义。
2 BIM 在安装领域的应用及优势
2.1 传统做法
在施工图设计阶段，实力较强的设计单位会做管线综合，实力稍差一些的设计单位不做管线综合，甚至不详细标注管线尺寸。即使在设计阶段尽力做到各专业协调，设计出图以后，参建单位各专业工程工程师会在图纸会审阶段考虑管线综合问题，但并不能全部解决管线综 合问题，并一直伴随着整个建设项目全生命周期。图纸投入项目使用过程中，设计单位基本不参与项目，只有项目较大或者通过约定，设计才有可能派驻现场代表。此外工程复杂程度、规模大小及工程师的专业能力制约着管线综合的全面性，也容易造成疏漏等错误。传统的图纸是按照平面出图，施工单位如要了解某种管线系统，须阅读多张平面图纸才能掌握。如果在施工过程中发现问题，才考虑管线综合，导致大量变更，进而对建设项目造成延误。
2.2 管线综合 BIM 技术的优势
传统项目建设过程中，项目参建各方有时需要花费巨大费用来弥补由设备管线碰撞而引起的拆装、返工及浪费。BIM 技术应用能完全避免这种浪费。在管线综合设计时，可利用 BIM 的可视化功能进行管线碰撞检测，将碰撞信息反馈给设计人员及时做出调整，以减少施工现 场的管线 碰撞 及返工，降低工程成本。
在碰撞检测的基础上，为满足工程的净高要求、预留足够的检修空间、考虑实际管件采购与制作及考虑支吊架的制作及安装对管线具体位置，可在BIM 模型中进行合理排布，减少在施工阶段可能存在的错误和返工的可能性，并且可以优化空间，优化管线排布，方便施工。现场工程师还可以使用碰撞优化后的三维管线方案进行施工交底，提高施工质量。业主关心的是管线安装后使用效果能否达到设计标准及满足空间尺寸。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过三维管线综合得到 BIM 模型，能较好地解决业主所关心的问题，不仅能形象展示管线布置，还能进行通过空间漫游体验空间效果。BIM 模型是一个真实系统在计算机中的虚拟反映，管道、设备、部件均包含完整的数据信息，方便物业维护。
3 BIM技术在管线综合中的应用
BIM 是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。
（1）可视化和模拟性是 BIM 的基础。传统施工图纸只是将各构件的信息在图纸上采用线条来表达，但是其真正的构造形式往往需要想象，且构件间的位置表达很模糊，还须单独绘制详图来表达。现代建筑中机电材料设备异形较多且尺寸复杂，BIM 将以往的线条式的构件模拟成一种三维的立体实物图形进行展示，构件间具有互动性和反馈性，互相间的任何影响都以三维的方式清楚地展现。BIM 技术的模拟性实现了机电模型的可视化，将建筑内各部分、各系统都可呈现出来，可模拟机电的所有专业，将全部专业的管线集合在一个可视化的三维模型里，这是二维图纸不具备的优势，使图纸的阅读者有了对复杂机电管线的施工进行有效且高效的管控能力。这个三维模型能清晰表达各种构件的空间位置关系，例如空调水管和线槽的位置关系、排水管与母线的空间距离、风管与梁的距离，而不用通过翻阅十几张图纸来确定一个位置到底通过多少管线，再去核算它们是否有碰撞，可以轻松地确定任意两个物体间的空间距离是否满足规范要求，对不满足要求或有碰撞的管线进行调整，避免施工现场重复拆改，达到了预施工的要求。
（2）BIM 的可出图性沟通了现场与设计者。BIM 目前仍未普及由于三维模型的局限性使其无法体现在二维图纸上，现场技术人员无法准确查看三维模型，所以需要绘制各种二维图纸，以确保和现场施工对接。BIM 模型可根据需要导出各种平面及剖面图纸。剖面图纸可直接根据模型自动生成，且可根据模型的改变而自动改变，极大地减轻绘图人员的负担，减少了出错概率。
（3）BIM 的协调性可满足各专业人员同时对模型进行深化排布。BIM 三维模型加入的各种计算能力可在保证功能的前提下，减少机电管线对精装修的影响。例如对通风管道，可在不改变截面积的前提下改变规格，以减少其占用的净高。对水系统进行水力计算，通过核算管径确保系统正常。
（4）BIM 可有效协同三维可视化功能，加上时间维度后可进行进度模拟施工，直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，并进行有效协同，施工方、监理方甚至不属专业人员的业主或领导都能对工程项目的各种问题和情况了如指掌。通过采用 BIM 技术并结合施工方案、施工模拟和现场视频监测，可减少建筑质量、安全问题，减少返工和整改。利用BIM 技术进行协同，可更高效地进行信息交互，加快反馈和决策后传达的周转效率。利用模块化的方式，一个项目的 BIM 信息建立后可被下一个项目可类同地引用，避免进行重复工作。
4 结语
目前，BIM建模技术在国内逐步进行推广，部分建设项目从设计、施工、运营进行全过程BIM技术应用。随着建筑市场的发展，BIM技术将逐步推进到施工过程中，成为不可缺少的施工管理技术。对于设计施工一体化、设计方未进行管线综合或管线综合深度不够需进行深化设计的项目，采用BIM技术节约工程成本，快速的实现了各管线的综合布置，促进工程施工管理，由于可视化的管线检查，使管线的布置趋于合理、经济、美观。施工过程中采用BIM技术进行综合管线排布值得推广与应用。
参考文献
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论文作者:王艺斌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/28
标签：管线论文; 技术论文; 图纸论文; 机电论文; 模型论文; 建筑论文; 项目论文; 《建筑学研究前沿》2017年第11期论文;