BIM技术的实际应用

BIM技术的实际应用

陈刚义

悉地国际设计顾问（深圳）有限公司518000

摘要：随着现代建筑的功能要求越来越多样，机电专业的管线设计越来越复杂。但设计院多以二维平面分专业出图，导致现场施工出现不同专业存在冲突、交叉的情况，，而BIM技术的应用将能有效地解决此问题。

关键词：BIM；机电管线；深化设计

某商业综合体项目，总面积47万平米，由4栋高层公寓、五层裙房及两层地下车库组成；该项目地下室及裙房机电管线较为复杂，由于二维设计图纸表达的局限性，导致现场管线安装混乱，各专业管线碰撞严重，净高严重不足；为解决此种情况，项目果断引入BIM技术。由于机电安装最复杂的部分为地下室及裙房，故将应用范围确定为这两部分，面积27.3万平米。

1、前期准备

1.1硬件设施准备

公司配备了能进行图形渲染的高配置电脑5台，安装Autodesk的Revit2014和CAD2014和Act-3D的Lumion软件，组建了局域网，各专业人员可协同工作，随时共享数据

1.2技术团队

1名负责人（机电经理），2名建模人员（绘图员），2名调模人员（专业工程师）

1.3机电图纸整理

1.3.1熟悉各专业图纸

主要管道及其基本功能，包括建筑、结构、水、暖、电。

①水专业管路：消防管（消火栓立管）、喷淋管、给水管、热水管、污水、雨水、废水（一般设置在水管井的地漏中）。

②电专业管路：强弱电线槽、强弱电桥架、消防强弱电桥架。

③暖通专业管路：排风管、排烟管、送风管、冷凝水管、冷冻水管。

注意区分有压管和无压管、有无保温层。

1.3.2处理建筑底图

在CAD中处理各专业图纸的建筑底图，统一将建筑专业修改为8号色，各专业按不同类型管线分图层，分颜色表达。

1.3.3第一次调整机电综合管线

将处理好的各图纸采用外部参照的方式汇总到一张CAD图里，调模人员在此文件中第一次调整机电综合管线。

2、BIM设计流程

2.1建立模型

由于项目较大，各专业模型建立在一个文件内会导致系统运行缓慢，影响工作效率，故分楼层分专业分别建立模型；由机电经理在服务器上创建中心文件，提供建筑与结构模型。

2.1.1建立建筑结构模型

结构建模主要对柱、梁、墙、板等结构构件进行建模，建筑建模主要针对二次结构墙、门窗和楼梯等对象进行创建。

2.1.2建立机电模型

按第一次调整的机电管线综合图纸，按不同类型管线分项设置工作集，如水专业管路分为消防管（消火栓立管）、喷淋管、给水管、热水管、污水、雨水、废水；为实现各专业人员的协同建模，本工程采用中心文件的方式搭建模型。

2.1.3模型整合

对不同类型的模型，Revit能通过链接或导入将不同的模型整合到一起。本项目通过链接方式，将建筑结构模型链接到机电模型中作为参考，通过中心文件链接可确保在结构模型修改后，机电模型中的结构模型也能自动修改。

2.2碰撞检测

2.2.1单专业碰撞检测

首先各专业分别进行碰撞检测，调整本专业内的碰撞错误。一般图纸本专业碰撞错误较少，碰撞检测主要检测原设计图纸错误和翻模过程中出现的错误。

2.2.2多专业的综合碰撞检测

多专业综合碰撞检测包括给排水、暖通、电气设备、管道之间及与结构、建筑之间的碰撞。—栋建筑物内部的管线实体数量庞大，排布错综复杂，若一次性全部进行碰撞检测，计算机运行速度和显示都非常慢，为达到较高的显示速度和清晰度，在完成功能的前提下，应尽量减少显示实体的数量，可通过以楼层为单位进行碰撞检查，本项目以楼层为单位进行碰撞检查，目的是寻找碰撞点，Revit软件可查找所有符合碰撞条件的碰撞点，并生成碰撞报告，以便建模人员根据碰撞信息修改设计，本项目共查出碰撞点11132处，其中管线综合发生的碰撞7325处。

3、第二次管线综合调整

3.1总体原则

尽量利用梁内空间。绝大部分管道在安装时均为贴梁底走管，梁与梁之间存在很大的空间，尤其是当梁高很大时。在管道十字交叉时，这些梁内空间可以被很好的利用起来。在满足弯曲半径条件下，空调风管和有压水管均可以通过翻转到梁内空间的方法，避免与其他管道冲突，保持路由通畅，满足层高要求。

3.2避让原则

3.2.1有压管让无压管，小管线让大管线，施工简单的避让施工难度大的。无压管道内介质仅受重力作用由高处往低处流，其主要特征是有坡度要求、管道杂质多、易堵塞，所以无压管道要保持直线，满足坡度，尽量避免过多转弯，以保证排水顺畅以及满足空间高度。有压管道是在压力作用下克服沿程阻力沿一定方向流动。一般来说，改变管道走向，交叉排布，绕道走管不会对其供水效果产生影响。因此，当有压管道与无压管道相碰撞时，应首先考虑更改有压管道的路由。

3.2.2小管道避让大管道。通常来说，大管道由于造价高、尺寸重量大等原因，一般不会做过多的翻转和移动。应先确定大管道的位置，后布置小管道的位置。在两者发生冲突时，应调整小管道，因为小管道造价低且所占空间小，易于更改路由和移动安装。

3.2.3冷水管道避让热水管道。热水管道需要保温，造价较高，且保温后的管径较大。另外，热水管道翻转过于频繁会导致集气。因此在两者相遇时，一般调整冷水管道。

3.2.4附件少的管道避让附件多的管道。安装多附件管道时要注意管道之间留出足够的空间（需考虑法兰、阀门等附件所占的位置），这样有利于施工操作以及今后的检修、更换管件。

3.2.5临时管道避让永久管道。新建管道避让原有管道；低压管道避让高压管道；空气管道避让水管道。

4、优化设计及出图

根据以上步骤综合调整后，建立整体的管线综合模型，对模型中的任何—段管线均有准确的信息可供查询，该模型还可供方案汇报、指导施工、后期管理等使用。从Rev“软件的三维模型中导出机电各专业附有准确、详细标注的平面图及剖面图，可用于指导施工。分专业出图，按设计图的专业划分，若单专业管线过多，可进行拆分，导出的同系统管道、管件构件图块要求颜色统一。

结束语

现代建筑所需的功能性越来越多，机电安装所包含的东西也越来越复杂，而近年年发展起来的BIM模型技术，拥有其自身的优势，运用三维空间图形，真实地体现完成后的效果情况，对机电安装这种设备繁多、管线复杂的施工管理会带来更多的便利和提供强大的技术支持，相信今后BIM技术在建筑行业中的应用会越来越广。

参考文献

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[2]GB50242-2002建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范[S].

[3]GB50234-2002建筑暖通空调施工质量验收规范[S].

[4]蔡伟庆.BIM的应用、风险和挑战[J].建筑技术，2015，46（2）：134-137.