BIM在管線綜合中的應(yīng)用

1、一、技術(shù)特點(diǎn)隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)建筑的安全性、智能化、舒適性和節(jié)能等提出了更高的要求，促使機(jī)電系統(tǒng)繁多，管線種類也很復(fù)雜，而機(jī)電管線安裝空間也越來越緊張。為了到達(dá)合理布置管線的目的，傳統(tǒng)使用二維軟件(如CAD)繪制機(jī)電綜合圖紙，并輔以局部的剖面圖的方式來解決機(jī)電管線綜合的問題。由于傳統(tǒng)的管線綜合存在先天的局限性，不能完全保證其管線布局的合理性。采用目前較新的BIM技術(shù)，可以大幅度提高管線綜合的效率。BIM技術(shù)，即將施工的建筑和機(jī)電設(shè)備管線進(jìn)行三維建模，并采用BIM技術(shù)中具有可視化模型及碰撞檢測(cè)功能，對(duì)現(xiàn)有信息模型進(jìn)行碰撞檢查，可直觀地發(fā)現(xiàn)管線綜合中的問題，及時(shí)調(diào)整，從而減少了施工中不必要的返

2、工，提高了消防工程安裝的一次成功率，從而到達(dá)工程對(duì)標(biāo)高及施工質(zhì)量的高要求。二、實(shí)施過程一綜合管線實(shí)施流程1、BIM小組的成立。為了推進(jìn)BIM技術(shù)的運(yùn)用，并立志于研究如何利用BIM模型的信息化來完善、提高機(jī)電深化設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)施工的質(zhì)量，公司成立了有多年深化設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的工程師和精通BIM軟件操作的BIM團(tuán)隊(duì)。2、BIM軟件的選擇。BIM應(yīng)用軟件中，Revit軟件市場(chǎng)占有率較高，故服務(wù)及功能相對(duì)較為完善，有更強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益，擬采用Revit軟件。3、設(shè)備的配置。BIM軟件對(duì)所使用的硬件設(shè)備要求較高，根據(jù)相應(yīng)的要求配置專用的電腦等設(shè)備。4、建立族庫。根據(jù)常用的設(shè)備材料，建立材料設(shè)備的三維族庫，并根據(jù)不同項(xiàng)目

3、的需要，不斷充實(shí)和完善族庫。5、結(jié)合工程進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)和設(shè)備建模。運(yùn)用BIM軟件，根據(jù)二維建筑結(jié)構(gòu)和機(jī)電施工圖紙，建立三維的建筑結(jié)構(gòu)和管線模型。6、現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)測(cè)。組織人員根據(jù)結(jié)構(gòu)圖紙進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際復(fù)測(cè)，根據(jù)復(fù)測(cè)結(jié)果修改建筑結(jié)構(gòu)模型。7、三維碰撞檢查。通過BIM軟件中的碰撞檢測(cè)功能進(jìn)行模型的碰撞檢測(cè)，并出具碰撞檢測(cè)報(bào)告，根據(jù)報(bào)告逐一檢查及排除碰撞點(diǎn)位。8、指導(dǎo)施工和工廠化預(yù)制。根據(jù)調(diào)整后的模型，進(jìn)行部分材料的工廠化預(yù)制，在施工前進(jìn)行技術(shù)交底。9、繪制竣工圖紙。根據(jù)最終的施工現(xiàn)場(chǎng)，局部調(diào)整BIM模型，完成竣工BIM模型。二、綜合管線具體實(shí)施1、管線綜合由我單位組成深化設(shè)計(jì)小組，會(huì)同項(xiàng)目總工程師、施工經(jīng)

4、理共同制定深化設(shè)計(jì)、施工工作計(jì)劃，確保設(shè)計(jì)、施工的連續(xù)性。2、分工機(jī)構(gòu)人職責(zé)由總包制定方案，協(xié)調(diào)我單位與設(shè)計(jì)院。設(shè)計(jì)院基本技術(shù)支持，對(duì)深化圖紙的審核簽字確認(rèn)我單位做管線綜合圖紙，到達(dá)指導(dǎo)施工的要求。3、設(shè)備管線的綜合排布將所有管線全部合成在一個(gè)圖上，找出復(fù)雜的交叉位置，發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)專業(yè)在設(shè)計(jì)上存在的矛盾，對(duì)單項(xiàng)工程原來布置的走向、位置有不合理或與其他工程發(fā)生沖突的現(xiàn)象，提出調(diào)整位置和相互協(xié)調(diào)的意見根據(jù)布管原則，會(huì)同各部門、各施工單位商討解決。使各項(xiàng)管線在建筑空間上占有合理的位置，然后再畫詳細(xì)的大樣圖，出圖后再到現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)真核對(duì)，再進(jìn)一步修改，最終完成管線綜合圖。4、管線綜合深化設(shè)計(jì)時(shí)所應(yīng)用軟件為Rev

5、it，對(duì)有特殊要求的部位應(yīng)用MagiCAD對(duì)管線進(jìn)行校核。5、管線工程綜合設(shè)計(jì)原則1)大管優(yōu)先，因小管道造價(jià)低易安裝，且大截面、大直徑的管道，如空調(diào)通風(fēng)管道、排水管道、排煙管道等占據(jù)的空間較大，在平面圖中先作布置。2)臨時(shí)管線避讓長久管線。3有壓讓無壓是指有壓管道和無壓管道。無壓管道，如生活污水、糞便污水排水管、雨排水管、冷凝水排水管都是靠重力排水，因此，水平管段必須保持一定的坡度，是順利排水的必要和充分條件，所以在與有壓管道交叉時(shí)，有壓管道應(yīng)避讓。4金屬管避讓非金屬管。因?yàn)榻饘俟茌^容易彎曲、切割和連接。5電氣避熱避水在熱水管道上方及水管的垂直下方不宜布置電氣線路。6消防水管避讓冷凍水管同管徑

6、。因?yàn)槔鋬鏊苡斜?，則有利于工藝和造價(jià)。7低壓管避讓高壓管。因?yàn)楦邏汗茉靸r(jià)高。8強(qiáng)弱電分設(shè)由于弱電線路如電信、有線電視、電腦網(wǎng)絡(luò)和其它建筑智能線路易受強(qiáng)電線路電磁場(chǎng)的干擾，因此強(qiáng)電線路與弱電線路不應(yīng)敷設(shè)在同一個(gè)電纜槽內(nèi)，而且留一定距離。9附件少的管道避讓附件多的管道，這樣有利于施工和檢修，更換管件。各種管線在同一處布置時(shí)，還應(yīng)盡可能做到呈直線、互相平行、不交錯(cuò)，還要考慮預(yù)留出施工安裝、維修更換的操作距離、設(shè)置支、柱、吊架的空間等。6、綜合管線的排布方法1)定位排水管(無壓管)。排水管為無壓管，不能上下翻轉(zhuǎn)，應(yīng)保持直線，滿足坡度。一般應(yīng)將其起點(diǎn)(最高點(diǎn))盡量貼梁底使其盡可能提高。沿坡度方向計(jì)算

7、其沿程關(guān)鍵點(diǎn)的標(biāo)高直至接入立管處。2)定位風(fēng)管(大管)。因?yàn)楦黝惻照{(diào)的風(fēng)管尺寸比較大，需要較大的施工空間，所以接下來應(yīng)定位各類風(fēng)管的位置。風(fēng)管上方有排水管的，安裝在排水管之下；風(fēng)管上方?jīng)]有排水管的，盡量貼梁底安裝，以保證天花高度整體的提高。3)確定了無壓管和大管的位置后，余下的就是各類有壓水管，橋架等管道。此類管道一般可以翻轉(zhuǎn)彎曲，路由布置較靈活。此外，在各類管道沿墻排列時(shí)應(yīng)注意以下方面：保溫管靠里非保溫管靠外；金屬管道靠里非金屬管道靠外；大管靠里小管靠外；支管少、檢修少的管道靠里，支管多、檢修多的管道靠外。管道并排排列時(shí)應(yīng)注意管道之間的間距。一方面要保證同一高度上盡可能排列更多的管道，以

8、節(jié)省層高；另一方面要保證管道之間留有檢修的空間。管道距墻，柱以及管道之間的凈間距應(yīng)不小于100mm。三、實(shí)施結(jié)果運(yùn)用BIM技術(shù)，進(jìn)行管線綜合排布，有效地提高了機(jī)電管理綜合的合格率，擴(kuò)大了工廠化預(yù)制的工作面，減少了施工現(xiàn)場(chǎng)的返工量，促進(jìn)了機(jī)電設(shè)備安裝的綠色施工，推動(dòng)了建筑施工的節(jié)能。四、應(yīng)用案例根據(jù)施工圖紙建立建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電BIM模型，利用BIM技術(shù)檢測(cè)建筑與結(jié)構(gòu)之間的碰撞問題，設(shè)計(jì)不合理問題，有效控制建筑和結(jié)構(gòu)圖紙的一致性，防止了在施工過程因建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖突，造成的返工、拆改。當(dāng)消防系統(tǒng)與機(jī)電總包的風(fēng)管發(fā)生碰撞時(shí)，如下圖：我們根據(jù)建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電的BIM模型進(jìn)行管線的布置，在發(fā)生與總包BI

9、M模型發(fā)生沖突或者碰撞時(shí)，相互協(xié)調(diào)碰撞，利用BIM軟件把建筑、結(jié)構(gòu)等影響到機(jī)電專業(yè)的模型，整合到一個(gè)模型當(dāng)中，利用軟件自動(dòng)檢測(cè)碰撞功能，分別檢測(cè)機(jī)電各專業(yè)間碰撞、機(jī)電與建筑和結(jié)構(gòu)碰撞等，把問題提前優(yōu)化，把影響較大的問題反饋給相關(guān)專業(yè)協(xié)調(diào)修改。上述圖，可以看出發(fā)生碰撞的地方比較明顯，通過碰撞檢測(cè)可以看出橋架與風(fēng)管有明顯的沖突，通過協(xié)商，把橋架的位置進(jìn)行調(diào)整，解決碰撞。利用BIM技術(shù)檢測(cè)消防和機(jī)電之間的碰撞問題，設(shè)計(jì)不合理問題，有效控制建筑和結(jié)構(gòu)圖紙的一致性，防止了在施工過程因建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖突，造成的返工、拆改。利用BIM模型檢測(cè)出的結(jié)構(gòu)梁與門的碰撞，在傳統(tǒng)的2D平面圖紙里很難發(fā)現(xiàn)此類問題。案例

10、1：在圖中所示，可以看出紅色的地方發(fā)生了碰撞，我們需要調(diào)整管道的避讓，其中藍(lán)色部分是風(fēng)管，盡量防止風(fēng)管90彎曲，所以調(diào)整水管的位置，綠色部分是水管部分，最終結(jié)果我們需要進(jìn)行碰撞檢查后進(jìn)行修改，防止施工中出現(xiàn)錯(cuò)誤。案例2：上述圖中，淺藍(lán)色部分是橋架，綠色部分是風(fēng)管，紅色部分是消防水管，圖中通過碰撞檢查可以看出左圖中發(fā)生兩處比較嚴(yán)重的碰撞，紅色圈分別畫出錯(cuò)誤的部位，一個(gè)是防火橋架和風(fēng)管的碰撞，另外一個(gè)是消防水管與其他管道發(fā)生碰撞，通過BIM中的碰撞檢查可以將它們進(jìn)行有效地調(diào)整，小管優(yōu)先避讓大管，防止在現(xiàn)場(chǎng)中發(fā)生管道打架的情況。預(yù)留預(yù)埋1主要工藝流程預(yù)留預(yù)埋施工復(fù)核檢查確定預(yù)留預(yù)埋件加工制作預(yù)留預(yù)埋

11、件熟悉圖紙深化設(shè)計(jì)繪制預(yù)留預(yù)埋圖材料準(zhǔn)備預(yù)留預(yù)埋工藝流程圖2預(yù)留預(yù)埋施工1本工程所有的消防預(yù)埋工作由我單位土建部門來施工，我專業(yè)將嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)及圖紙要求，進(jìn)行驗(yàn)收、復(fù)合。2本工程預(yù)留預(yù)埋工作主要為管道井、穿樓板的預(yù)留孔洞及套管的安裝、穿后隔墻的套管預(yù)留預(yù)埋，在施工過程中將從以下幾個(gè)方面進(jìn)行控制，見下表 在樓板、梁、墻上預(yù)留孔、洞、槽和預(yù)埋件時(shí)應(yīng)有專人按設(shè)計(jì)圖紙將管道及設(shè)備的位置、標(biāo)高尺寸測(cè)定，標(biāo)好孔洞的部位，將預(yù)制好的模盒、預(yù)埋鐵件在綁扎鋼筋前按標(biāo)記固定牢，盒內(nèi)塞入紙團(tuán)等物，在澆注混凝土過程中應(yīng)有專人配合校對(duì)，看管模盒、埋件，以免移位。嵌墻暗管的墻槽深度宜為管道外徑加20mm，寬度宜為管道外徑加40-50mm。 其它管道預(yù)留孔洞的尺寸，如設(shè)計(jì)無要求，應(yīng)按下表規(guī)定執(zhí)行：洞工作。管道井和管道穿梁、樓板都應(yīng)和土建配合預(yù)留好，注意加