【摘要】針對傳統(tǒng)二維圖紙對于高低跨、多類型梁、降板和管線交叉等不能全面有效地分析，導(dǎo)致安裝過程中出現(xiàn)管線與管線、管線與結(jié)構(gòu)碰撞的問題，以某大型綜合性建筑的施工及安裝為背景，采用BIM技術(shù)進行碰撞檢查和管線優(yōu)化，在減少材料損耗的同時，加快了工程進度，節(jié)約了施工成本，促進了綠色節(jié)能建筑的建設(shè)，取得了良好的經(jīng)濟效益與社會效益。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；管線綜合；碰撞檢查

【中圖分類號】TU

博能金融中心項目雄踞南昌城市中軸線，紅谷灘新區(qū)CBD核心，金融大街以東，世貿(mào)路以北區(qū)域。項目總建筑面積約11.0萬m2，其中地上建筑面積約6.6萬m2，地下建筑面積（含人防）約4.4萬m2，是一座大規(guī)模、現(xiàn)代化、高品質(zhì)的標(biāo)志性“城市綜合體”。

1、以往工程管線安裝的不足及BIM技術(shù)運用的原因

1.1以往工程管線安裝的不足

相對以往安裝工程實踐經(jīng)驗來說，專業(yè)間碰撞不可避免，但在實際解決問題過程中由于難以協(xié)調(diào)多方會商，效率較低，也不能夠順利、快速調(diào)整。因此，在大型綜合性建筑中，傳統(tǒng)管綜安裝存在以下不足：

（1） 圖紙本身的設(shè)計（水、電、風(fēng)）多數(shù)也僅是避免功能性原則或規(guī)范沖突，在二維的平面進行簡單排布，其自身而言，三者都會出現(xiàn)較多的碰撞，其次也容易忽略管道保溫層、支吊架以及各區(qū)域結(jié)構(gòu)的標(biāo)高差異，未充分考慮各專業(yè)間的相互性，連貫性。

（2） 對業(yè)主方而言，所考慮的問題多數(shù)是凈空和美觀性問題，在不觸碰規(guī)范強條的基礎(chǔ)下，容易時刻變化想法導(dǎo)致設(shè)計方案調(diào)整，往往在協(xié)調(diào)過程中出現(xiàn)問題交叉、遺漏。

（3） 專業(yè)施工單位各自側(cè)重點是消化本專業(yè)的圖紙，考慮如何方便快捷把管線順利安裝，但對于類似于高低跨、多類型梁、降板、管線交叉等問題在二維圖紙中不能及時、全面有效分析，而現(xiàn)場解決問題時擱置一邊，耽誤工程進度。

（4） 管線系統(tǒng)復(fù)雜多變，其本身具有整體性，局部的修改容易導(dǎo)致其他部位的交叉碰撞，在進行管線綜合時，難以避免調(diào)整管線標(biāo)高所帶來的“連鎖反應(yīng)”[1]。

（5） 對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的地下室、夾層、設(shè)備層、空調(diào)機房等重要區(qū)域，多專業(yè)管線排布混亂，易與結(jié)構(gòu)相沖突，凈空的控制在二維圖紙表達不清晰，處理難度較大，同時要求管線整體排列有序，保持良好的美觀性。

1.2 BIM在項目應(yīng)用的原因

為適應(yīng)BIM技術(shù)在工程中的應(yīng)用、推動信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)作為行業(yè)發(fā)展總體目標(biāo)，加快BIM進一步推廣。與此同時，BIM技術(shù)在建筑工程項目中的運用越來越多，逐步地適應(yīng)社會發(fā)展的需求[2]。

博能金融中心項目所涉及專業(yè)單位眾多，各專業(yè)單位之間難以協(xié)調(diào)，該工程地下室三層（地下一層含夾層），結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多處結(jié)構(gòu)降板，標(biāo)高差異大，地下二層設(shè)備層以及地下一層商業(yè)區(qū)管線復(fù)雜多變，其對凈空要求均要達到2.2m，控制難度較大；考慮到工期的緊迫性，業(yè)主方資金急切回籠，必須加快施工進度以便提高業(yè)主最大利益；同時，提倡綠色建筑，節(jié)約材料損耗，避免浪費也是該項目實行BIM的原因之一。

2、BIM在管綜應(yīng)用的優(yōu)勢

對復(fù)雜大型的綜合性建筑，BIM技術(shù)在管綜應(yīng)用有著舉足輕重的效果，在管線深化設(shè)計上也進一步成熟化。不僅能解決多數(shù)管線間的錯、漏、碰等問題，亦可發(fā)現(xiàn)管線與結(jié)構(gòu)、管線與建筑、建筑與結(jié)構(gòu)的綜合性碰撞，利用其可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化型和可出圖性的特點[3]，達到深化設(shè)計過程“零剔鑿”的管理理念[4]。故博能金融中心項目BIM應(yīng)用解決以下問題：

（1） 碰撞檢查，管線優(yōu)化。嚴(yán)格按照圖紙（含設(shè)計變更等）分專業(yè)建立起模型，在Revit軟件中運用“碰撞檢查”+剖面/三維觀察法基本可以發(fā)現(xiàn)管線、建筑、結(jié)構(gòu)之間的碰撞等問題，并在滿足業(yè)主、設(shè)計等多方要求下進行優(yōu)化處理。

（2） 施工模擬，凈空控制。在Navisworks中對建立的模型以三維的效果展示，從第三人稱（1.70m正常高度）視角觀察，以更真實的體驗對所呈現(xiàn)的凈空、美觀性以及管線交叉問題進行快速處理。

（3） 結(jié)構(gòu)洞口預(yù)留，減少返工。建筑、結(jié)構(gòu)、機電模型分別建立并鏈接成整體，各專業(yè)單位綜合商議確認(rèn)無誤后，BIM技術(shù)人員根據(jù)原有的留洞圖進行檢查，及時修正設(shè)計所存在的錯、漏等現(xiàn)象，避免結(jié)構(gòu)的返工修補，同時對二結(jié)構(gòu)留洞位置進行預(yù)判，避免材料浪費，提高工程質(zhì)量。

（4） 減少材料浪費，細(xì)化出圖標(biāo)準(zhǔn)。創(chuàng)建分專業(yè)管線明細(xì)表，有關(guān)施工主材和管件的規(guī)格、大小可以明確顯示，同時導(dǎo)出CAD圖紙前各專業(yè)管線的定位、尺寸進行詳細(xì)標(biāo)注，各專業(yè)單位根據(jù)BIM施工圖對材料進行采購并在現(xiàn)場加工切割，這也為后期預(yù)算的復(fù)核提供有力的依據(jù)。

（5） 節(jié)能減排，倡導(dǎo)綠色施工。BIM在博能金融中心項目體現(xiàn)的精細(xì)化建模、多專業(yè)綜合三維檢查，截止到地下室設(shè)計圖紙變更以前，已檢測出管線與管線碰撞約930余處，管線與結(jié)構(gòu)碰撞約360余處，凈空不足問題220余處，避免了返工并減少協(xié)商周期，減少材料損耗，加快工程進度，創(chuàng)建綠色節(jié)能環(huán)保建筑。

3、BIM管線優(yōu)化控制要點及過程

項目實施過程中，各機電專業(yè)設(shè)計工程師之間協(xié)調(diào)不到位，管線碰撞多，甚至同一位置擺放不同專業(yè)的設(shè)備或管線[5]。為了保證模型的精準(zhǔn)性以及管線優(yōu)化的準(zhǔn)確度，故過程控制應(yīng)達到以下要求：

（1） 項目模型建立前，針對工程進度，對比項目施工總進度計劃，制定BIM實施總進度計劃、季度進度計劃、月進度計劃；組織所有專業(yè)單位會議協(xié)商，針對各人員對于BIM的疑問及后期達到的效果進行解答，這是一個BIM管線綜合項目是否能順利推進的前提條件。

（2） BIM小組分專業(yè)進行建模，確保模型精度，尤其在建筑、結(jié)構(gòu)的模型建立過程中，一旦模型建立出現(xiàn)偏差或遺漏，后期機電的整合過程必會將錯就錯。

（3） 機電管線調(diào)整避免根據(jù)圖紙“翻?！?，不僅要考慮現(xiàn)場實際安裝習(xí)慣及方便程度，也要顧及凈空及美觀程度；同時對于管線交叉復(fù)雜、重點區(qū)域，建立細(xì)部小樣模型，利用平面、立面、剖面、三維對節(jié)點處全面形象的展示。

（4） 對于管線集中區(qū)域，如空調(diào)機房、水泵房、核心筒區(qū)域走廊等均需采用一剖面圖對應(yīng)一軸測圖及三維視圖小樣進行精確的效果展示。

（5） 對于設(shè)計變更等問題，需要項目工程師確認(rèn)后統(tǒng)一下發(fā)給建模負(fù)責(zé)人，針對相應(yīng)的圖紙變動進行模型的變更。

（6） 圖紙確認(rèn)無誤后，須分專業(yè)進行標(biāo)注定位，以便施工人員順利、快速施工。

結(jié)論：

BIM技術(shù)在博能金融中心管綜的應(yīng)用，將整個管綜的優(yōu)化過程表達的更加形象、具體、直觀。通過BIM技術(shù)進行碰撞檢測，共檢測出管線碰撞問題2350余處，凈空不足問題430余處。針對檢測出的問題，總包方協(xié)同業(yè)主、設(shè)計、各專業(yè)施工單位對所存在的問題解決的更加迅速，極大提高工作效率，同時，減少了材料消耗，降低了施工成本，取得了不錯的經(jīng)濟效益。

值得提出的是，對于BIM技術(shù)人員來說，必須要有較高的專業(yè)知識水平，對反映的圖紙問題能迅速判斷并加以解決，才能保證模型的準(zhǔn)確性以及管線優(yōu)化后施工可行性?？偠灾?，相對于傳統(tǒng)的二維平面管線解決方案，BIM的應(yīng)用有著不可替代的作用以及良好的發(fā)展前景。

參考文獻：

[1]劉婧，鄭威，秦光.BIM技術(shù)在管線綜合排布中的應(yīng)用[J].建設(shè)監(jiān)理，2015，（3）：22-24.

[2]鄭全強.淺析BIM技術(shù)在建筑施工中的發(fā)展與應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，（12）：126-127.

[3]榮慕寧.張二龍.高麗.等.BIM技術(shù)在機電管線綜合中的應(yīng)用[J].建筑技術(shù)，2016，47（2）：142-143.

[4]楊震卿，張莉莉，張曉玲，等.BIM技術(shù)在超高層建筑工程深化設(shè)計中的應(yīng)用[J].建筑技術(shù)，2014，45（2）：115-118.

[5]廖陽.BIM 技術(shù)在醫(yī)院機電管綜的應(yīng)用[J].通訊世界，2015，（6）：198-199.

作者簡介：

楊趙停（1991-），男，本科，助理工程師。