BIM技术在某项目中机电安装综合管线中的应用

BIM技术在某项目中机电安装综合管线中的应用

【摘要】针对工程项目中机电管线综合图纸与土建图纸相矛盾等问题，造成返工、维修

严重影响工程工期，在超大型地下车库项目中应用BIM技术进行管线综合碰撞分析。可在图纸会审阶段解决CAD二维图纸中的所有错误，实现了对图纸的优化；BIM模型出图，利用平板电脑可对成果进行施工一线作业三维可视化操作，现场工程师对复杂节点的理解更加容易，同时还可应用到施工技术交底，对模型进行施工模拟，使现场资源、空间

利用率达到最佳状态。

【关键词】BIM机电管线综合；碰撞检测；施工模拟；资源配置

1、BIM技术在机电安装领域中的优势

对于工程中管线碰撞问题，如果只靠传统的施工技术，由于二维CAD图纸不能全面反映各管线标高、相对位置，往往是在施工过程中才发现问题，从而导致返工现象，大

大浪费了人工和材料。项目部在引进BIM技术以后，以平面图纸为建模依据，建立起三维信息模型，利用模型可视化功能进行管线碰撞检测，将碰撞信息反馈给业主单位，由业主单位与设计院进行沟通，设计院及时做出相应调整，重新对模型进行优化，从而清晰地展示出管道的走向、位置和标高等，实现虚拟施工，可减少施工现场的管线碰撞而引起的拆装、返工及材料浪费，从而降低工程成本，减少施工索赔。

2、工程概况

星海湾金融商务区某项目属于“三多一大”工程，即专业系统多、设备多、管路多，地库建筑面积大等特点。由此可见，机电专业是本项目的重要组成部分，提前做好施工策划，真正做到施工过程的精细化管理，是保证施工质量、工期的重中之重。

3、工程重难点分析

1）设计图纸存在大量的“错、漏、碰、缺”问题，深化设计难度较大；

2）地下车库为超大型地下车库建筑面积大、结构层高低、最大梁截面高度较大，对

机电综合管线布置提出很大要求；

3）系统设备参数建模精确度较高；

4）图纸设计变更频繁，设计院各专业间协调沟通不到位，给BIM综合管线碰撞带来很大困难；

5）专业系统较多，机电管线分布密集，专业交叉施工协调难度大，项目分包众多、

协调管理难度大；

4、管线综合实践应用

4.1、设计前提：

本项目应业主单位要求梁下200mm的空间布设喷洒管网。

4.2、管线避让原则：

本项目管线避让优先级别如下：1）重力排水；2）风管、空调管；3）大尺寸电气线槽、桥架；4）消防干管；5）其他电气线槽、桥架；6）压力给排水；7）喷洒在设计单位出图完成后，BIM服务中心根据设计图纸及相关设计变更资料，

进行了BIM建模，碰撞检测建模成果如图1所示。

图1全专业管线综合平面图

4.3、BIM管线综合设计优化成果

利用BIM的可视化功能进行管线碰撞检测，直观反映出碰撞问题，解决了专业内部、专业之间的管线碰撞问题。其中，地下三层解决碰撞问题1621个，地下二层解决碰撞问题1292个，地下一层解决碰撞问题1208个，总计解决碰撞问题4121个。避免了施工过程中因为管线碰撞而产生的返工问题，保证施工进度、避免不必要的索赔。初步估

算每减少一个碰撞点将节省材料、人工、工期等综合造价1000元左右，总计节省412万元；并增大建筑净空、提高使用舒适度。

4.4、BIM图纸综合出图

BIM工作流程是先建立建筑、结构模型，然后进行各专业机电管线的建模，设备管线通过过滤器设置给予通风、给水管、排水管、消防、电缆桥架等不同颜色予以区分。建模完成后，再根据各专业技术要求、空间要求、施工工作面要求等因素，对建筑、

结构、机电三个专业的模型用Navisworks进行不同专业的碰撞检测，预先发现项目图

纸的错误，让设计图纸可行、可建，然后进行汇总出图。

BIM出图与施工蓝图不一样，该种图纸是三维的，易于理解。由于目前国内对BIM 图纸没有设计单位盖章及通过图纸技术审查及行政联合审查，只能作为咨询成果为项

目服务。

4.5、指导施工

利用BIM模型输出管线综合平面图、剖面图、单专业图、三维轴测图、图片、动画、虚拟施工模型，使施工方明确掌握图纸设计意图和管线安装层次规则，避免了图纸的

误读造成返工现象。

4.6、三维现场模拟

在施工前，三维动态观察项目实际情况，直观地查看管线的三维模型，同时可以任

意角度的旋转模型，并对任意部位进行放大，使得在施工之前就可以清晰地观察到建

筑物的任意部位，能够提前发现许多施工中可能会出现的问题，为施工的顺利进行提

供了有利的帮助。

5、经验教训总结

虽然BIM管线综合减少了图纸错误与工程返工索赔，但在实际应用过程中也存在

一些问题。

1)各专业之间欠协调沟通

在施工过程中，许多土建的机电安装预留洞口与BIM成果中的土建尺寸不符。究其原因则是土建施工方未按照管线综合排布的图纸确定预留空间，而是根据原来的二

维施工图纸施工或土建图纸已经变更未及时通知BIM服务中心进行调整，因此在管线综合应用中，土建要与BIM服务中心加强联系。

2)管线综合需要考虑施工

BIM工程师缺乏机电综合管线专业知识，往往根据施工图纸及碰撞检测做综合管

线排布，没有充分考虑施工安装、检修空间，仅仅凭借搭建好的三维土建模型做管线

排布，导致部分BIM管线综合成果无法真正指导现场施工。

3)BIM实施需要从思维形态上转变

施工人员往往习惯使用二维管线的无精确标准设计图纸，习惯在施工一线对安装情况进行现场处理，解决管线的协调、排布、空间预留等问题，没有意识到三维管线综

合排布成果的价值。另外BIM成果不具有法律效应，CAD二维盖章的图纸才是其施工依据，往往会思维定势，放弃三维管线综合成果，使BIM发挥不出真正的意义。

4）加强总包方精细化施工管理