李 揚 中鐵二十一局集團第二工程有限公司工程師

在當前的工程建筑施工過程中，為更好地滿足人們對建筑工程舒適度、安全性等方面的要求，采用合適的方式，提高機電安裝工程的質量成為了一項極為必要的工作。其中，管線是保證機電工程正常安裝的重要組成部分，現階段，將BIM 技術應用到管線綜合布置工作中已經成為提升管線布置效率、提升機電安裝有效性的重要方式之一。

1 項目概況

為切實了解BIM 技術在工程建筑中管線綜合布置工作中的應用，現以某大型商業(yè)建筑工程為例，面向BIM 技術的使用方法進行了介紹。該建筑工程屬于有頂步行街綜合體，總面積達到了134 551 m2，地下的建筑面積部分為45 325 m2，屬于現澆鋼筋混凝土框架結構，建筑內部包含商鋪、影院、餐飲、地下超市和室外商業(yè)街等多個部分，在進行工程施工前，為保證設計方案能切實滿足工程建設的需要，相關工作人員利用BIM 技術對建筑工程進行了設計分析，這一技術的應用在將設計圖紙信息完整反映出來后，還為后續(xù)工程施工安裝過程提供有效指導[1]。

2 BIM 技術應用

在進行該工程建筑施工設計過程中，建筑機電結構中的管線包括建筑給排水、消防、暖通空調等部分，管線包括矩形風管、圓形水管、消防鍍鋅鋼管等類型，并且管線上還包括各種閥門部件、機械設備、用電設備，使得建筑工程管線綜合布置工作較為復雜?，F階段，為切實降低工程后續(xù)施工難度，相關工作人員可以利用BIM 技術對建筑工程中的管線綜合布置情況建立三維模型，便于后續(xù)管線安裝工作的順利開展。

2.1 機電模型的建立

在該建筑工程中，地下室管線環(huán)境較為復雜，為保證后續(xù)工程施工活動的順利進行，可以用BIM 技術開展地下室管線排布的三維可視化交底，在三維模型構建過程中，通過調整視圖樣式或管線不同的顯示樣式提升管線模型的展示效果。機房附近進出的管線尤為密集，而中間與四周區(qū)域的管線相對稀疏，相關工作人員在施工降板區(qū)附近也布置了較多的管線，在實際施工過程中，為保證管線排布施工的可靠性，相關工作人員應提升對降板區(qū)的警惕性與機房后勤管線排布要求的關注度。

在進行管線排布情況模擬的過程中，相關工作人員可以借助Naviswork 軟件，對該工程地下室管線排布模型的凈高、區(qū)域效果進行分析與展示，如圖2 所示，管線排布凈高圖對工作人員進入地下室管線區(qū)域的情況進行模擬，從圖1（左）中可以看出，在該位置時，排煙風管的底部凈高為3.975 m，這一高度能夠滿足凈高的要求。同時，從圖1（右）可以看出，在該管線綜合排布區(qū)域有圓形水管與矩形橋架，從左向右看，最左側的4 根水管兩兩并行排布，中間大、小兩個矩形橋架以及4 根小型橋架由1 個支吊架系統(tǒng)進行控制，空調水管系統(tǒng)則分別采用支吊架系統(tǒng)兩兩布置，并分別在地下室梁處使用雙抱梁支吊架。

圖1 管線排布模型凈高與區(qū)域效果展示圖

圖2 后勤機房通道區(qū)域某復雜節(jié)點的剖面圖

2.2 出具工程量

在完成地下室管線Revit 模型的建立后，可以借助軟件自帶的明細表對模型中各部分工程量進行提取，這一功能的應用為后續(xù)工程量的計算與工程造價清單的出具提供有效支持。具體而言，該工程地下室機電管線模型中包括管線與各式管件，在模型模擬后，工作人員可以借助軟件系統(tǒng)對模型中的各類管線進行模擬歸類與匯總，還能明確管道系統(tǒng)中的各部分管線數據，為后續(xù)工程施工材料、成本等方面的管控工作方案的制定提供便利。同時，在該工程模型建立的過程中，若前期模型精度足夠高，工程量的計算可以使用分布分項工程量編制清單，并以此為基礎利用結合計價軟件，進行定額造價分析[2]。

由實際測量得知，該工程的風管系統(tǒng)主要包括排風系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、新風系統(tǒng)、回風系統(tǒng)和加壓送風系統(tǒng)等部分。

以其中的排風系統(tǒng)為例，系統(tǒng)中使用了1 根尺寸為250 mm×100 mm 的排風管，其底部高程為3 795 mm，這個排風管的長度為1 785 mm。在該工程地下室部分管線布置過程中，使用了多個水管系統(tǒng)管件，其功能主要包括生活給水、加壓給水、自動噴淋等。舉例來說，在實際的應用過程中，以尺寸為生活給水系統(tǒng)為例，模型中共有3 個，具體尺寸應為32 mm×15 mm×25 mm 的異徑三通，1 個尺寸為32 mm×32 mm×15 mm的異徑三通，并且在加壓給水系統(tǒng)中，共有699 個尺寸為32 mm×32 mm 的彎頭管件。

2.3 管線的綜合排布

2.3.1 管線排布原則

在建筑工程管線綜合布置過程中，為避免管線碰撞給后續(xù)施工的正常開展產生不利影響，需要將管線模型導入各機電專業(yè)模型中，對其進行碰撞分析，在本次設計中，既存在管線碰撞也存在機電管線與土建結構間的碰撞?，F階段，為切實解決上述問題，需要依據管線排布的具體原則，對模型進行整體的分析調整。具體而言，在管線排布調整的過程中，可以先將地下室管線模型分成中間主干道區(qū)域、四周局部降板區(qū)域、地下機房區(qū)域3 部分。

(1)在調整主干道區(qū)域管線排布情況的過程中，相關工作人員不僅需要保證干道部分的管線凈高度大于行車道凈空高度要求，還需要對各分包單位的施工順序、支吊架系統(tǒng)設置位置等方面內容進行考量。

(2)在進行四周布局降板區(qū)域管線調整的過程中，這一區(qū)域主要承擔者排除步行街雨水、污水的功能，相關工作人員在管線調整的過程中，應盡量控制管線排布方式為平行單層排布，并且為各專業(yè)管線預留一定的位置，便于后續(xù)支吊架布置工作的順利進行。

(3)機房是對整個建筑機電設備進行有效控制的關鍵區(qū)域，主要包括生活泵房、空調機房、換熱機房等部分，氣管線較為密集，并且管線還有這直徑達、重量沉、管路多的特點。現階段，為切實保證機房的安全，在進行管線綜合排布工作時，就必須將安全要素當作排布工作中的重點內容。在實際調整過程中，相關工作人員可以在遵循上述原則的基礎上對模型整體進行調整，并分專業(yè)的制作專業(yè)的模型圖、剖面圖、機房大樣圖，為后續(xù)施工工作的開展提供依據[3]。

2.3.2 地下室主干道的管線排布

在完成建筑管線整體排布工作后，提升設計工作的準確性與可靠性時應符合工程的實際需要，該區(qū)域管線系統(tǒng)中包括室內消火栓系統(tǒng)、廚房污水系統(tǒng)、餐飲壓力廢水系統(tǒng)、虹吸雨水系統(tǒng)和通氣系統(tǒng)，在進行該部分管線排布設計時，可將管線分成左右兩部分內容，左側主要安排給排水管道，室內消火栓管道、廚房污水系統(tǒng)可以布置在靠近左側大梁的位置，餐飲壓力廢水管中心水平間距為350 mm，管中心線的標高為H+4.3 m，系統(tǒng)最左側管線與左側大梁間間距為1 400 mm；在右側部分，可以布置虹吸雨水管道，便于對地面的雨水進行回收，在管道布置過程中，依據實際情況將管道中心水平間距設置在250 ～300 mm，管中心線的標高為H+4.10 m，并且該系統(tǒng)最右側的管線與右側大梁間的間距為1 000 mm[4]。對該管線布置情況進行分析可以發(fā)現，該設計將區(qū)域內的管線分布情況主要分成了左右兩個區(qū)域、上下兩個層次，滿足管線凈空高度需求，提升了管線排布的美觀性，且左右兩個區(qū)域管線系統(tǒng)之間的距離在1 000 ～1 400 mm，降低了后續(xù)管線施工及維護檢修工作的難度。

2.3.3 后勤機房通道管線排布

圖2 為該工程地下室后勤機房通道某復雜節(jié)點的剖面圖，從圖中可以了解到，該區(qū)域的通道管線與各機電專業(yè)管線有著極為密切的聯系，管線排布情況相對復雜，并且后勤通道寬度無法得到擴大。現階段，為降低管線排布設計工作的難度，可以將該區(qū)域分成上中下三部分進行管線排布。

上部主要布置電氣橋架，包括消防強電橋架、普通橋架和消防弱電橋架，最大橋架為消防強電橋架（600 mm×200 mm），最小橋架為消防弱電橋架（200 mm×100 mm），橋架間的水平間距為500 mm，底部最大標高為3.25 m，橋架系統(tǒng)最左側與橋中心的距離為450 mm。

中部安排排煙管道、加壓給水、補水管道。中部排風系統(tǒng)為800 mm×250 mm，底部標高是H+2.88 m。加壓給水與補水系統(tǒng)距地面的標高是H+2.00 m，管道間的中心距為200 ～300 mm。排煙管道與補水系統(tǒng)個的中心距為1 000 mm，為后續(xù)管道的安裝與維護提供了一定的作業(yè)空間。

底部主要安置消防管道與送風系統(tǒng)，其中消防系統(tǒng)管道的中心距為300 ～400 mm，系統(tǒng)最左側與墻體間的距離為300 mm，管道的中心距離地面的標高為H+2.30 m。對上述設計情況進行分析可以了解到，通過分層次、分區(qū)域的管線設計，該區(qū)域的整體管線排布情況、美觀性、檢修難度等工作均符合該工程具體的施工需要，為后續(xù)工程的順利施工，提供了有效的支持[5]。

3 結語

在當前的工程建筑施工過程中，機電管線的綜合設計是保證管線施工整體質量的有效措施。為降低后續(xù)工程施工過程中各參建單位出現施工沖突，可以在工程施工前利用BIM技術對建筑工程中各部分管線的布置情況進行模擬，為后續(xù)工程施工活動的順利進行提供有力支持。