李 健，陳華杰

（1.中電?？导瘓F(tuán)有限公司，浙江 杭州 311200；2.浙江省省直同人集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 311200）

隨著工程項(xiàng)目數(shù)量的增加，人們更加注重項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量與建筑物的居住安全，使工程項(xiàng)目的復(fù)雜程度越來(lái)越高。傳統(tǒng)機(jī)電管線綜合設(shè)計(jì)方法是利用二維圖紙完成管線安裝設(shè)計(jì)，但單憑二維圖紙完成機(jī)電管線綜合設(shè)計(jì)、施工與優(yōu)化的目標(biāo)很難被實(shí)現(xiàn)，這種設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前工程項(xiàng)目的建設(shè)要求。通過(guò)對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用，設(shè)計(jì)人員在施工準(zhǔn)備階段就可進(jìn)行碰撞分析檢查，從而發(fā)現(xiàn)二維施工圖紙中的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或紕漏；輕量化管理下，統(tǒng)籌各個(gè)部門(mén)，避免各班組各自為政而導(dǎo)致管線安裝混亂，增加檢修空間，減少返工，保證管線綜合設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低工程施工成本。

1 BIM技術(shù)在機(jī)電管線綜合深化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中的圖紙直觀性嚴(yán)重缺失，而B(niǎo)IM技術(shù)正好彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙的不足，圖紙內(nèi)容更加直觀，這是其特有的優(yōu)勢(shì)，也是其被廣泛應(yīng)用于建筑電氣設(shè)計(jì)中的重要原因，能促進(jìn)電氣設(shè)計(jì)不斷優(yōu)化與改善。通過(guò)BIM技術(shù)，機(jī)電管線綜合設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員根據(jù)建筑設(shè)計(jì)圖紙對(duì)管線系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與規(guī)劃，建立可視化數(shù)字模型，全面反映建筑內(nèi)部空間狀況與結(jié)構(gòu)，電力管線與電力通路等分布與安裝情況都被直觀呈現(xiàn)在模型中，設(shè)計(jì)人員可通過(guò)觀察建筑模型完成設(shè)計(jì)優(yōu)化工作[1]。BIM技術(shù)構(gòu)建的模型是三維立體結(jié)構(gòu)，比二維結(jié)構(gòu)更能直接反映建筑空間結(jié)構(gòu)和電路分布的情況，提供正確的空間信息，設(shè)計(jì)人員能根據(jù)空間信息完善機(jī)電管線的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，減少由于碰撞引起的后期修改或施工錯(cuò)誤，保證施工工作有序開(kāi)展和預(yù)算合理性。BIM模型具有多樣性，無(wú)論面對(duì)什么樣的設(shè)計(jì)內(nèi)容都能實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)性設(shè)計(jì)，機(jī)電管線綜合設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的運(yùn)用可一次性完成多方面的繪制與修改，如平面圖和立體圖的繪制與修改，提高設(shè)計(jì)工作效率。

BIM技術(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)中主要被用于配電、照明以及消防設(shè)計(jì)等方面，設(shè)計(jì)人員可運(yùn)用BIM技術(shù)的協(xié)同設(shè)計(jì)功能完成電力管線空間信息的收集與設(shè)計(jì)，然后再與實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)對(duì)比、分析，檢查其是否滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求；發(fā)揮BIM技術(shù)的檢查作用保證電力回路的完整性與實(shí)用性，一旦動(dòng)力條件改變，設(shè)計(jì)人員則要及時(shí)調(diào)整配電系統(tǒng)的電力通路，確保電力通路設(shè)計(jì)的完整[2]。照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需針對(duì)建筑內(nèi)部各空間提出的照明標(biāo)準(zhǔn)完成照明燈具的檢查工作，確保后續(xù)安裝使用的照明分燈具符合施工規(guī)范要求，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2 BIM技術(shù)在機(jī)電管線深化設(shè)計(jì)中關(guān)鍵過(guò)程的應(yīng)用

2.1 基礎(chǔ)模型的搭建

完善基礎(chǔ)模型搭建的前提是確立統(tǒng)一的構(gòu)件命名，構(gòu)件命名統(tǒng)一才能保證模型信息具有通用性，在此基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)檢測(cè)獲取的信息，如果出現(xiàn)碰撞問(wèn)題，模型能夠快速定位具體位置，方便設(shè)計(jì)人員及時(shí)修改與調(diào)整。需注意，一定要保證建模中模型參數(shù)的精度，只有完成模型參數(shù)精度的定位之后才能推進(jìn)施工工作有序開(kāi)展。以建模建構(gòu)種材質(zhì)的增加、類(lèi)型等信息為例，機(jī)電模型中添加類(lèi)型、用途等信息，是對(duì)圖紙進(jìn)行一個(gè)全面的檢測(cè)，保證圖紙完整性，避免設(shè)計(jì)缺陷，為施工工作開(kāi)展提供有效的指導(dǎo)，進(jìn)一步細(xì)化與分類(lèi)，就可達(dá)到精確定位的目的。

結(jié)構(gòu)建模的主體是建筑內(nèi)部的主要構(gòu)件，如梁柱、墻板等構(gòu)件的建模，主要建模對(duì)象是二次結(jié)構(gòu)墻、門(mén)窗和樓梯[3]。建筑結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。

圖1 建筑結(jié)構(gòu)模型

2.2 管線設(shè)計(jì)綜合碰撞分析

管線設(shè)計(jì)碰撞現(xiàn)象是機(jī)電設(shè)計(jì)管理中普遍存在的問(wèn)題，一旦發(fā)生碰撞情況必定會(huì)對(duì)施工質(zhì)量造成不好的影響，導(dǎo)致管線系統(tǒng)功能發(fā)揮不能正常發(fā)揮。針對(duì)該情況，相關(guān)人員可以應(yīng)用BIM技術(shù)從三維角度檢查管線空間分布情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并確定碰撞發(fā)生的部位，采取針對(duì)性措施修正。管線設(shè)計(jì)碰撞檢查的對(duì)象主要是排水管道、暖氣通風(fēng)管、電氣設(shè)備等管線與建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)之間發(fā)生的碰撞。管線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與分布情況較為復(fù)雜，如果同時(shí)進(jìn)行碰撞檢測(cè)，會(huì)影響檢測(cè)效率與檢測(cè)質(zhì)量，所以要盡可能地避免碰撞檢測(cè)同時(shí)進(jìn)行，以檢測(cè)功能正常運(yùn)行為前提，再減少對(duì)建筑實(shí)體的檢測(cè)量，檢查管道與建筑空間碰撞情況，確定碰撞點(diǎn)，繼而改善與優(yōu)化[4]。尋找碰撞點(diǎn)可通過(guò)Revi軟件的使用來(lái)實(shí)現(xiàn)，找到碰撞點(diǎn)之后還可自主生成碰撞報(bào)告，為建模人員提供設(shè)計(jì)修改的正確信息。常見(jiàn)碰撞如圖2所示。

圖2 強(qiáng)電與弱電碰撞及噴淋與給水管碰撞

2.3 管線綜合調(diào)整

首先，確定凈空目標(biāo)要求，避免隨意布置，提高對(duì)空間的利用效率。其次，調(diào)整機(jī)電模型中建筑結(jié)構(gòu)與豎井的碰撞。其中，梁柱碰撞調(diào)整之前要檢查碰撞管線的整體走向，確定走向部位是否存在其他碰撞點(diǎn)，有則進(jìn)行整體調(diào)整，無(wú)則局部調(diào)整；墻板碰撞檢查的前提是確定結(jié)構(gòu)位置是否存在預(yù)留洞，并記錄生成碰撞報(bào)告，檢查中如果發(fā)現(xiàn)預(yù)留洞與管道位置不符，需及時(shí)更新模型，并調(diào)整模型內(nèi)部的預(yù)留洞口，保證其符合管道位置，準(zhǔn)確定位；豎井碰撞，調(diào)整中對(duì)需要保溫的部位預(yù)留保溫層厚度，緊貼墻壁。最后，確定機(jī)電管線碰撞調(diào)整原則，記住要以專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)電管線設(shè)計(jì)原則是電讓水、水讓風(fēng)、小讓大等原則。電纜橋架與線槽的安裝高度越高越好，低位安裝通風(fēng)管道，分開(kāi)布置電纜橋架與液體輸送管道；控制水管與橋架的水平凈距不得小于400mm，較差最小凈距為300mm；強(qiáng)、弱電線槽之間留有間距，避免二者互相“打架”；管道交叉布置應(yīng)秉承小管讓大管、有壓讓無(wú)壓的原則，避免管道碰撞。調(diào)整前后對(duì)比圖如圖3、圖4所示。

圖3 調(diào)整前多處碰撞

圖4 調(diào)整后無(wú)碰撞

2.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)

完成相應(yīng)步驟的綜合調(diào)整之后，得出完整立體化的模型建構(gòu)，然后進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，做好細(xì)節(jié)方面的處理。例如，模型中的管線屬于細(xì)節(jié)處理，通過(guò)適量的檢查與查詢(xún)，可完成管線綜合分布模型的建立。管線模型建立要求建模人員全面掌控每段管線的數(shù)據(jù)，并作為施工中的參考數(shù)據(jù)，確保模型建立的完整性，內(nèi)容不僅包括管線安裝施工設(shè)計(jì)，還包含施工計(jì)劃與管理等功能，同時(shí)跟隨施工過(guò)程發(fā)揮指導(dǎo)作用。另外，還要確保模型設(shè)計(jì)顏色與參數(shù)的統(tǒng)一，以便施工人員參考，推動(dòng)工程施工有序開(kāi)展。

3 落實(shí)保障措施

3.1 爭(zhēng)取建設(shè)單位的全力配合

有了建設(shè)單位的全力配合，才能形成三位一體的溝通渠道，保證建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位與監(jiān)理單位之間的有效溝通。模型建立過(guò)程中，對(duì)于設(shè)計(jì)圖紙中存在的問(wèn)題提出設(shè)計(jì)變更，并向三個(gè)單位上報(bào)變更的原因，爭(zhēng)取盡快得到三個(gè)單位的變更簽認(rèn)。需要注意的是，導(dǎo)出的深化設(shè)計(jì)圖必須是機(jī)電模型綜合調(diào)整后所生成的，才能得到設(shè)計(jì)單位的簽認(rèn)，并以此作為合法施工依據(jù)。

3.2 三維可視化交底及指導(dǎo)施工

BIM技術(shù)運(yùn)用下完成機(jī)電管線設(shè)計(jì)的優(yōu)化，使工程項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)三維可視化設(shè)計(jì)，從而完成三維模型可視化交底工作。無(wú)論是面對(duì)多么復(fù)雜的建筑空間，都可被三維模型直觀反映，如配電室、鍋爐房及制冷機(jī)房等，它們的管道與設(shè)備布置相當(dāng)復(fù)雜，這時(shí)就要從不同角度及方位完成技術(shù)交底工作，讓工人在模型觀看中直觀了解管線具體走向，同時(shí)深刻了解與認(rèn)識(shí)管線避讓方案。只有這樣，才能在實(shí)際管線施工中嚴(yán)格按照?qǐng)D紙內(nèi)容操作，避免返工，提高工作質(zhì)量與工作效率。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，BIM技術(shù)是一種新興設(shè)計(jì)技術(shù)，其在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用不僅提高了機(jī)電管線綜合設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量，還彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中線路碰撞分析的不足，避免安全事故發(fā)生，保證施工質(zhì)量與設(shè)計(jì)水平。