BIM在新疆某大型地下車庫管線綜合中的應(yīng)用
——基于政府投資項(xiàng)目管理模式

近年來，BIM技術(shù)為建筑業(yè)帶來了全新的革命，隨著新疆經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，政府投資項(xiàng)目逐漸增多，扮演著越來越重要的角色，但BIM技術(shù)卻仍處于探索階段；本文結(jié)合新疆政府投資項(xiàng)目某大型地下車庫為例，應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)其進(jìn)行機(jī)電安裝管線綜合運(yùn)用，分析在政府投資項(xiàng)目管理模式下，BIM管線綜合技術(shù)在新疆的實(shí)際應(yīng)用過程及所面臨的問題。

BIM（Building Information Modeling），建筑信息模型是近年來一項(xiàng)引領(lǐng)建筑數(shù)字技術(shù)走向更高層次的新技術(shù)。BIM技術(shù)的推廣和應(yīng)用將提高建筑業(yè)的科技創(chuàng)新能力，給建筑業(yè)的發(fā)展帶來全新的革命。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國政府投資項(xiàng)目的投入不斷加大，政府投資項(xiàng)目在固定資產(chǎn)投資中一直占據(jù)重要地位，不僅因?yàn)橥顿Y金額大，也因?yàn)樗?xiàng)目是關(guān)系民生的重大項(xiàng)目，政府投資建設(shè)工程項(xiàng)目能否按要求完成，達(dá)到預(yù)期的投資效益，對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有非常重要的作用。

新疆地處西北，伴隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快、城市經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，各類政府投資建設(shè)工程項(xiàng)目相繼實(shí)施。政府投資項(xiàng)目逐漸增多，大量結(jié)構(gòu)復(fù)雜、形體龐大、施工環(huán)境惡劣、工期要求緊張的項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生，隨之而來的是，施工面臨著更大的技術(shù)難題。與此同時(shí)，政府投資項(xiàng)目管理模式涉及的參與方眾多、信息交流環(huán)節(jié)繁雜、利益均衡難度大。如何解決施工現(xiàn)場難題、如何減少溝通環(huán)節(jié)、保證參與各方對(duì)于信息資源共享的一致性等都成為必需解決的問題。由于地理位置相對(duì)偏遠(yuǎn)造就新疆的建筑技術(shù)的發(fā)展滯后于其他發(fā)達(dá)城市，因此BIM技術(shù)在新疆建筑業(yè)中的探索和應(yīng)用仍處于初級(jí)階段，與政府投資項(xiàng)目的結(jié)合更是少之又少。本文利用BIM技術(shù)在某大型地下車庫中的管線綜合為示例，分析BIM在新疆政府投資項(xiàng)目管理模式背景下的應(yīng)用及面對(duì)的問題。

項(xiàng)目概況

本案例工程為新疆烏魯木齊某大型地下車庫，屬于政府投資建設(shè)項(xiàng)目，位于新疆烏魯木齊市市屬行政事業(yè)單位集中統(tǒng)一建設(shè)職工住房，總建筑面積77813.42平方米，地上建筑面積1146平方米，地下建筑面積為76667.42平方米。本項(xiàng)目由專業(yè)的代建單位負(fù)責(zé)建設(shè)，涉及建設(shè)單位烏魯木齊市政府投資建設(shè)工程管理中心，新疆城建集團(tuán)股份有限公司為指揮中心，多家施工單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位、材料供應(yīng)商和物業(yè)單位等。參與方眾多，造成協(xié)調(diào)難度進(jìn)一步加大。

該地下車庫主要為停車庫和設(shè)備房。安裝工程管線涉及系統(tǒng)較多，包括給排水、照明橋架、噴淋、空調(diào)、弱電橋架、消防、通風(fēng)等系統(tǒng)。同時(shí)，機(jī)電安裝工程的各專業(yè)管線及其支護(hù)系統(tǒng)繁雜、空間位置縱橫交錯(cuò)，為設(shè)計(jì)和施工帶來巨大的挑戰(zhàn)。在設(shè)計(jì)階段，各專業(yè)的圖紙均是分開設(shè)計(jì)，各專業(yè)間也未進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)的綜合標(biāo)高，以至于在施工階段，各專業(yè)管線出現(xiàn)相互碰撞，安放不合理等情況，就會(huì)造成返工次數(shù)增加、成本超支、工期延誤、同時(shí)也會(huì)帶來安全、質(zhì)量的相關(guān)問題。

管線綜合的應(yīng)用

管線綜合預(yù)期目的

該大型地下車庫建筑機(jī)電專業(yè)系統(tǒng)的管線錯(cuò)綜復(fù)雜，系統(tǒng)包括空調(diào)、通風(fēng)、消防、給水、排水、電氣等；地上高層建筑設(shè)備機(jī)房均位于地下車庫，并且設(shè)備機(jī)房較多，機(jī)房內(nèi)

部管線眾多，管線密集。該項(xiàng)目管線安裝施工對(duì)建設(shè)各參與方都是一個(gè)挑戰(zhàn)，前期的系統(tǒng)梳理、溝通、管線綜合、設(shè)計(jì)優(yōu)化尤為重要。BIM作為建筑信息的共享平臺(tái)，協(xié)同各參與方在同一平臺(tái)進(jìn)行管線綜合，通過可視化和模擬性等特點(diǎn)展現(xiàn)出三維立體實(shí)物圖形，方便各方的溝通協(xié)調(diào)，將碰撞檢查后的信息反饋給相關(guān)參與方，并及時(shí)做出調(diào)整，以減少施工現(xiàn)場的管線碰撞、質(zhì)量返工等問題。

通過使用BIM技術(shù)，在地下車庫管線安裝施工前形成深化設(shè)計(jì)。即通過管線綜合將各專業(yè)（包括電氣專業(yè)、給排水專業(yè)、消防專業(yè)、通風(fēng)空調(diào)專業(yè)等）的管線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、合理布置，解決各專業(yè)在設(shè)計(jì)中存在的問題，以達(dá)到各專業(yè)間有序的配合。各專業(yè)管線進(jìn)行錯(cuò)漏碰缺檢查，以達(dá)到管線排布整齊美觀、碰撞減少、質(zhì)量返工減少、成本降低、按照合同約定的進(jìn)度計(jì)劃完成管線施工。

圖1 各專業(yè)管線錯(cuò)綜復(fù)雜

圖2 管線調(diào)整圖

圖3 管線漫游

組織分工

該項(xiàng)目涉及多家施工單位，分別由各施工單位負(fù)責(zé)組織參與方，形成深化設(shè)計(jì)小組，會(huì)同建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)各單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人共同制定深化設(shè)計(jì)、施工工作計(jì)劃，確保施工的連續(xù)性。為了保證集成化總控管理的控制效率，該地下車庫總控負(fù)責(zé)人由代建辦總經(jīng)理直接擔(dān)任，并由建設(shè)單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、施工單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人共同組成項(xiàng)目總控領(lǐng)導(dǎo)組成員。項(xiàng)目總控策劃組與項(xiàng)目總控協(xié)調(diào)組合為項(xiàng)目總控工作組，工作組組長由施工單位項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人擔(dān)任，工作組副組長由安裝部項(xiàng)目經(jīng)理擔(dān)任。

表1 組織分工

機(jī)電安裝管線綜合指導(dǎo)原則

1）管徑較大的管線優(yōu)先。如空調(diào)通風(fēng)管道管徑截面均較大，在合理的管線安裝范圍內(nèi)占據(jù)了主要的空間位置，應(yīng)在平面圖中先進(jìn)行布置、確定位置。

2）臨時(shí)的管線避讓長久的管線。 如施工中臨時(shí)引水管線應(yīng)避讓其他長久管線。

3）水管避讓風(fēng)管。在相同的標(biāo)高位置，單水管與單風(fēng)管相觸時(shí)，水管應(yīng)避開風(fēng)管。

4）有壓管線避讓無壓管線。如靠重力排水的無壓管線均有一定坡度，在與有壓管線碰撞時(shí)，有壓管線應(yīng)該避讓無壓管線。

5）金屬管線避讓非金屬管線。如PVC給水管與金屬給水管交叉時(shí)，金屬給水管線應(yīng)避讓。

6）附件少的管線避讓附件多的管線。如噴淋系統(tǒng)中，泡沫罐附近各式閥門眾多，其余管線應(yīng)避讓。

7）為了便于施工和后期檢修，還要考慮管線施工時(shí)施工人員的工作面、以及各專業(yè)管線的支架空間等。

碰撞檢測(cè)、綜合出圖

1）進(jìn)行基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作

首先，將各專業(yè)的每一張圖紙中的管線，進(jìn)行位置、標(biāo)高的分析， 每種管線應(yīng)采用各自不同的圖層、顏色。其次，將逐一分析后得到的風(fēng)管、電纜橋架、給水管、排水管及噴淋主管綜合到一張圖中。將綜合后標(biāo)高重疊的部位進(jìn)行初步調(diào)整。 同時(shí)確定各專業(yè)管線的相對(duì)位置， 根據(jù)布置原則選擇達(dá)到特殊管道的相關(guān)要求，如靠重力排水的無壓管有坡度要求， 不宜上下移動(dòng)，所有其它管道必須避之等。

2）管線復(fù)雜處進(jìn)行調(diào)整

設(shè)備機(jī)房內(nèi)管線眾多且密集，需要與各設(shè)備進(jìn)行連接。按照以下方式進(jìn)行調(diào)整：

首先，為了盡可能減少碰撞點(diǎn)， 管線布置時(shí)， 要先考慮到：管線排布的大致順序，如什么管線應(yīng)在最上部；交叉管線時(shí)，要考慮管線是否能上繞或下繞。還應(yīng)注意機(jī)房內(nèi)管線較為集中的部位，如管道豎井，必須提前考慮管線的布置問題，否則內(nèi)部管線雜亂無章，且不易調(diào)整。

針對(duì)各專業(yè)管線，將能成排布置的先進(jìn)行成排布置，如各種給水管線，依據(jù)設(shè)計(jì)圖，合理安排其走向，盡量減少各專業(yè)管線在機(jī)房內(nèi)部的返彎及交叉現(xiàn)象。其次，將管線較多的其他部位，可以采用聯(lián)合支架，不僅可以節(jié)省建筑空間，還可以節(jié)約建筑材料，以使整個(gè)機(jī)房的管線布置得整齊、美

觀、合理。

最后，要根據(jù)梁的位置、高度和不同層的層高及安裝后的凈高要求， 在施工困難的地方畫處安裝的剖面圖來調(diào)整管線的的布置。如在管線密集處、交叉較多處。

3）確定碰撞點(diǎn)進(jìn)行協(xié)調(diào)

將各專業(yè)管線全部綜合到一張圖中，通過復(fù)雜的交叉位置，分析各專業(yè)在設(shè)計(jì)上存在的矛盾，對(duì)各專業(yè)管線原來布置的走向、相關(guān)的位置與其他專業(yè)發(fā)生碰撞的現(xiàn)象，或安裝與土建專業(yè)的碰撞問題，提出調(diào)整方案和協(xié)調(diào)的意見。根據(jù)每處碰撞點(diǎn)的三維圖顯示、碰撞點(diǎn)的位置、碰撞管線和設(shè)備的名稱以及圖紙中對(duì)應(yīng)的位置。由施工單位組織，會(huì)同各方商討解決。做到真正意義上做到信息共享、聯(lián)動(dòng)修改。在管線交叉的地方，明確不同管線的標(biāo)高，同時(shí)確保調(diào)整后的管線不再碰撞，可以正常的順利進(jìn)行施工。最終使各專業(yè)管線在建筑空間上占有合理的位置，畫出詳細(xì)的大樣圖，出圖后由施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人到現(xiàn)場再次確認(rèn)，檢查是否仍存有問題。

4）管線綜合成果

該項(xiàng)目中，通過應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行管線綜合，不僅提高了工作效率和工作準(zhǔn)確度。通過BIM技術(shù)的管線綜合將各專業(yè)管線位置進(jìn)行合理布置，分析各專業(yè)間存在的矛盾，協(xié)調(diào)各專業(yè)間的配合，減少二次拆改，加快施工進(jìn)度，降低成本。

圖4 土建安裝綜合

圖5 碰撞檢查點(diǎn)示例

存在的問題

盡管BIM技術(shù)近年來發(fā)展迅猛，在很多國家以及國內(nèi)部分城市已經(jīng)慢慢開始普及。然而在新疆BIM技術(shù)的應(yīng)用卻一直沒有得到廣泛的應(yīng)用，僅限于個(gè)別施工難度大、形體復(fù)雜的建筑，且只是局部使用。通過本次案例項(xiàng)目對(duì)BIM應(yīng)用的使用情況，對(duì)BIM在目前新疆的發(fā)展中存在障礙做以下分析。

參與方對(duì)BIM的認(rèn)知

就新疆目前情況來看，BIM技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的認(rèn)可，其價(jià)值毋庸置疑。政府投資項(xiàng)目管理模式下，涉及建筑工程參與方眾多，協(xié)調(diào)難度大，各參與方對(duì)BIM的認(rèn)識(shí)程度和接受程度不同。面對(duì)前期投入大量的資金、人力和物力，還需設(shè)立專門的BIM應(yīng)用機(jī)構(gòu)、對(duì)人員進(jìn)行培訓(xùn)，各參與單位對(duì)現(xiàn)有模式的改變?nèi)蕴幱诒容^被動(dòng)的狀態(tài)。

BIM應(yīng)用不僅帶來技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，還需要建立工作新流程，同時(shí)又涉及多方利益者，在沒有切實(shí)的技術(shù)保障和配套管理機(jī)制的情況下，大力推廣BIM也比較困難。政府和業(yè)主的需求是推動(dòng)BIM在建設(shè)行業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿χ?，但各參與方均沒有完整的BIM團(tuán)隊(duì)，BIM的核心價(jià)值在于各參與方之間傳遞各自的信息成果的過程可以達(dá)到有限的銜接，而緊靠某一利益相關(guān)單位單獨(dú)使用BIM是很難實(shí)現(xiàn)正真意義上的信息交流。

軟件系統(tǒng)問題

BIM是依托于建筑數(shù)字信息的共享平臺(tái)，軟件的使用是必不可少的，而我國只是學(xué)習(xí)歐美的AutodeskRevit系列、ArchiCAD等專業(yè)軟件，相較于國外，我國BIM技術(shù)軟件的開發(fā)較緩慢。在BIM核心建模軟件這個(gè)方面，除了在算量軟件方面如魯班、廣聯(lián)達(dá)、斯維爾具備一定基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)外，BIM的核心設(shè)計(jì)建模軟件開發(fā)較為匱乏。新疆地處偏遠(yuǎn)，信息技術(shù)的傳遞相對(duì)緩慢，各大軟件對(duì)BIM的開發(fā)在新疆的推廣和應(yīng)用也為之甚少。因此，軟件的缺失，造成很多專業(yè)技術(shù)和應(yīng)用操作的不方便，使BIM技術(shù)的應(yīng)用受到了一定的限制。

市場環(huán)境

中國BIM市場沒有形成統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，BIM涉及到的標(biāo)準(zhǔn)非常多，從初期的規(guī)劃決策到后期的運(yùn)營維護(hù)，每個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)有不同的交付標(biāo)準(zhǔn)，所以統(tǒng)一各個(gè)環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)，是當(dāng)下確保BIM廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。我國現(xiàn)有的建筑行業(yè)體制不統(tǒng)一，法律責(zé)任界限不明，缺乏較完善的BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，也是制約BIM技術(shù)應(yīng)用與推廣的障礙之一。

建筑業(yè)大力推廣BIM的趨勢(shì)下，人才的的缺失和培養(yǎng)問題也是當(dāng)下刻不容緩的問題。對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)培養(yǎng)具有BIM理念和技術(shù)的專業(yè)人員，要求熟練掌握BIM系列軟件是非常有難度的。新疆地區(qū)由于資源的相對(duì)匱乏，BIM技術(shù)的學(xué)習(xí)資源也不足，不能提供充分的學(xué)習(xí)培訓(xùn)機(jī)會(huì)，從而導(dǎo)致新疆地區(qū)很多參與人員仍處于很被動(dòng)的階段。

結(jié)語

本案例基于新疆政府投資項(xiàng)目管理模式，應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)新疆某地下車庫進(jìn)行機(jī)電安裝管線綜合，使管線綜合更直觀形象，管線的位置進(jìn)行合理的布置，分析設(shè)計(jì)中存在的問題，解決各專業(yè)間的協(xié)調(diào)與配合問題，減少二次拆改，加快施工進(jìn)度，降低成本。同時(shí)，結(jié)合本案例分析BIM應(yīng)用在新疆的推廣和應(yīng)用中的所遇到的問題。就目前情況看來，BIM技術(shù)雖在新疆的發(fā)展有若干阻礙，但是BIM技術(shù)已經(jīng)得到政府、建設(shè)單位、施工單位和其他各參建單位的認(rèn)可，其價(jià)值毋庸置疑，相信在不久的將來，BIM技術(shù)能真正落地于新疆，為新疆地區(qū)的建筑業(yè)帶來全新的發(fā)展。

10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.20.008