杜慶梅

(安徽三三建設工程有限公司，安徽 合肥 230088)

0 引 言

隨著國內外信息技術的高速發(fā)展，BIM(建筑信息模型)技術進入我國建筑行業(yè)中，且管線綜合布置技術也被列入我國目前建筑業(yè)推廣應用的10項新技術，是我國近年來大力推廣的新技術之一，該技術通過軟件三維建模，將設計院給的2D平面圖編輯成為3D模型圖，通過碰撞檢測功能，對各管線系統(tǒng)合理優(yōu)化，在保證使用功能和使用壽命的前提下，最大限度滿足施工單位與設計單位的無縫銜接，在施工前發(fā)現設計問題，各管道碰撞點，對應優(yōu)化處理，既節(jié)約了施工成本，又縮短了工期，且在施工前期就能直觀地看到整體布局，方便施工單位與監(jiān)理、業(yè)主、設計單位的有效溝通，該技術的使用成為各方關注的焦點。下面以某項目施工實例淺談BIM技術在管線綜合布置中的應用。

1 BIM技術主要特點

1.1 可視化

通過軟件將設計出的2D藍圖編輯成3D模型，整個施工階段都能清晰可見，既可以生產各階段報表和利用整體模型當效果圖進行展示，還可以協(xié)助項目設計、施工、運維階段進行商議、決策。

1.2 協(xié)調性

傳統(tǒng)設計圖紙，經常會出現未標注標高或標高有問題的情況，這種情況普遍且無法得到有效解決，導致后期施工安裝時碰撞返修，特別是各種管線碰撞問題較多。像這種碰撞問題前期在平面圖中審查困難，審圖人員由于水平問題往往無法發(fā)現。但是，BIM建筑信息模型通過軟件碰撞檢查，可迅速發(fā)現問題并生成報告，協(xié)助設計及施工人員對其進行優(yōu)化設計，從而在施工前將這些空間布置問題得以有效解決。

1.3 模擬性

BIM技術不僅可以模擬建筑模型，還可以協(xié)助模擬虛擬場景?？梢赃M行節(jié)能、日照、施工進度模擬，同時還可以進行各種緊急情況疏散和各種處理方式的模擬，如消防疏散、地震逃生等。

2 BIM軟件碰撞檢查

2.1

當建立了整棟大樓(項目)或單層(單區(qū)域)綜合模型后，在MagiCAD或Revit軟件中運行碰撞檢測命令如圖1所示，通過設置可以檢查各專業(yè)碰撞情況，如風管、水管、橋架之間或墻、柱、梁之間碰撞情況。通過可視化的模型，依據規(guī)范確定碰撞點調整方案，通過模型確定管線綜合排布的三維空間層次分配。調整后按步驟重新檢測，直至無任何問題結束。

圖1 碰撞檢測選項對話框

已某項目為例，在已建好的模型中，選取管線較多且復雜部分作重點碰撞檢查(如地下室、公共走道部分)。實操中發(fā)現，僅設備機房內就存在大量碰撞問題，不僅是管道之間，甚至整個管道系統(tǒng)標高一致整條重疊，如圖2所示，從中可以看出節(jié)點中存在著不同情況的碰撞。

圖2 管線綜合后存在的碰撞點

2.2 對管線系統(tǒng)進行綜合布置

管線綜合布置就是依據施工圖紙“預安裝”，在工程施工前圖紙交底階段，先優(yōu)化設計存問題。通過BIM模型直觀的查出問題，再按規(guī)范要求重新布置各系統(tǒng)的標高和位置，再通過截面圖和斷面圖顯示改后的各系統(tǒng)布置情況，還可以通過剖面圖放樣某部位具體情況，當業(yè)主需要對系統(tǒng)標高或位置進行改動時，同樣可以利用模型直觀表示，避免業(yè)主與施工單位溝通誤差。

針對圖2所存在的碰撞問題，在結合相關設計、施工規(guī)范全面理解設計圖紙意圖的基礎上，針對碰撞點與監(jiān)理、設計單位共同討論，按照“有壓管讓無壓管，小管讓大管，電管讓水管、水管讓風管、施工容易的讓施工難度大的，壓力管讓重力自流管，臨時性讓永久性，非主要讓主要，一般性讓動力性、同等條件下造價低的讓造價高的、可彎曲讓不可彎曲，技術要求低的讓技術要求高的，檢修次數少的和方便的讓檢修次數多的和不方便的”的原則進行調整和修改。然后將有關問題形成文字報到原設計院，由設計院對照模型進行調整。圖3是針對圖2存在的碰撞點進行調整和修改后的模型，它既解決了管線的標高和位置問題，又避免了交叉時產生的沖突，同時還能配合并滿足結構及裝修的位置要求，能有效達到業(yè)主滿意的效果。

圖3 調整后的管線模型

針對動力機房內、管道豎井內、管廊的管線布置，按照管線調整原則依次進行調整，具體管線布置內容如下：

(1)動力機房內：機房內管道規(guī)格相對較大，且多與設備相連接。針對各類管線，原則上盡量安排成排布置，并安排管道合理的走向，盡可能避免交叉、返彎等布置。在管線較集中的位置，通過計算設置綜合支架，不僅節(jié)省空間，同時又節(jié)約材料，且各系統(tǒng)布置合理美觀整齊。

(2)管道豎井內：豎井內通常是管道較集中處，需提前優(yōu)化布置。先對豎井內各管路進行計算分析，依據各層的管道出口位置，確定管道在井內的位置，利用豎井出口處大樣圖，標明各系統(tǒng)的管徑、標高、走向、位置。

(3)管廊處(管線布置交復雜部位)：管廊處管道多為主干管，管徑較大且走向基本相同，應與設計單位及時溝通，制定管道的綜合支架方案，盡可能少用支架的原則，有效減少各系統(tǒng)單獨制作管道支吊架，既節(jié)省輔材用量，又提高管道整體美觀。

此外，針對一般公共部分，本身空間狹窄然而管線與橋架又較集中處，施工時往往此處排布困難，并且由于樓層標高過低，達不到凈高要求，依靠簡單的一字排開或者并列排布已無法滿足實際需求，先在BIM建筑模型中按管線調整原則優(yōu)化，然后將修改后的模型導入到Navisworks軟件中，并使用漫游命令，在模型中可以隨心所欲的行走查看，給人身臨其境的感受。同時通過漫游可以發(fā)現一些在建模過程中未發(fā)現的碰撞問題，比如風管穿柱等如圖4所示，及時調整使圖紙得到進一步優(yōu)化，并最終達到管線系統(tǒng)的綜合優(yōu)化布置。

圖4 漫游檢測

2.3 可視化交底及指導施工

通過4D進度模擬能直觀反映整個施工周期，三維可視化的平臺從而讓業(yè)主方更直觀更方便的介入到施工過程中來；實現了3D參數化模型與Project管理軟件數據的完美斜街，保證了現場管理與進度在空間和時間上協(xié)調一致，幫助項目管理者直觀安排施工進度和合理布置施工場地，并且考慮業(yè)主進度要求優(yōu)化分配各資源。

4D進度模擬不僅能模擬項目的整個施工過程，還可以對復雜單個施工技術過程進行模擬,如圖5所示，實現可視化技術交底，避免了由原來語言文字和二維CAD圖交底引起的溝通誤差錯漏等；該技術的使用，方便各參與方之間有效溝通，降低了原來口頭交流不便利，整個溝通過程通過模型直觀形象表達，提高各方工作效率和管理能力，也能使各方如建設單位很好的介入到施工過程中，為大型建設項目的管理提供有力支持和保障。

圖5 風管安裝全過程

3 社會效益

通過BIM模型碰撞檢測，施工前發(fā)現圖紙問題并優(yōu)化解決，較過去施工到問題部位才發(fā)現系統(tǒng)碰撞，造成大量返修返工，有效節(jié)省資源，縮短工期，更使工廠化預制現場組裝“裝配式工藝”得到了保證，工程質量優(yōu)整體布局美觀，得到業(yè)主的好評。通過BIM三維可視化漫游實現建筑全生命期各方參與，支持各專業(yè)協(xié)同工作，為項目的虛擬建造和精細化管理提供技術支持。通過主要設備檢修及消防演練逃生等動畫模擬為業(yè)主后期項目運營和維護保養(yǎng)提供可視化管理資料，并依據BIM模型做到后期項目運營全過程信息化管理運營控制，大大提高了物業(yè)維護管理的效率，降低物業(yè)維修人員的勞動強度，減少了運營成本。

4 結束語

總體來看，BIM技術不僅帶來現有技術的更新換代，也會影響建筑業(yè)管理模式的變革，隨著該技術的推廣及發(fā)展必將成為我國建筑行業(yè)的一次變革，勢必會成為未來行業(yè)全周期管理的引領者。