BIM机电管线综合设计控制要点与安装施工要点分析

刘育操,吴晓艳

中国医药集团联合工程有限公司 湖北 武汉  430077

[摘要]：由于施工部门施工成本的增加，以及业主对施工要求的提高，施工单位在机电设备安装过程中不再只是以实现系统功能为目标，更多的是考虑如何优化建筑外观、提高建筑施工效率等方面，同时尊重相关规范和业主的要求，确保建筑质量并最终实现利润最大化。与之前基于CAD图纸相比，采用三维可视化信息协作BIM技术对机电综合管道进行自动检测，能够保证机电设施建设的质量、成本和进度，提高项目管理水平，是实现管道优化布置的高效方法。本文对BIM机电管线综合与安装施工中的注意要点进行探讨与分析。

[关键词]：机电管线；BIM；安装施工要点

引言

通过全面结合BIM技术的有效使用，设计人员可以在项目前期通过现有骨干的基础软件实施全面的碰撞分析管理，寻找出2D环境模式下图纸之中所包含的多种问题以及错误缺点，同时及时地实现相关单位之间的统筹管理，以防止因为各自意见交流不畅导致多种管线排布的混乱现象，从而有效地增进检修余量的统筹，规避返工工作的产生，以此保证管线设计的实际质量，优化工程造价管理。

1BIM模型建立

1)模型的建立由于本建筑属于超高层建筑，建筑体量大，数据信息量多，会占用电脑很大一部分内存，综合考虑运行速度，最终决定采用文件链接的协同模式对本建筑的建筑、结构和机电管线专业进行BIM模型构建，为减小计算量，以3F的管线综合排布为例，对该建筑的机电管线综合排布进行说明。2)模型检查BIM模型检查主要内容包括各构件的轴号、标高、基点位置是否正确，各BIM构建的命名是否符合规范，各构件的属性信息是否正确，最重要是对管线进行碰撞检查。碰撞检查的目的是提前暴露机电管线设计的缺陷，避免返工，提高施工效率，节约工程成本。出现管线碰撞的原因主要包括图纸表达不到位和设计协同性差。管线碰撞类型分为硬碰撞、软碰撞和间隙碰撞。碰撞检测工具利用Navisworks2016，公差设置为0.01m。

2BIM机电管线综合设计控制要点与安装施工要点分析

2.1图纸分析

图纸分析需结合建筑、结构和机电各专业CAD图纸进行相关图纸会审。此过程包括以下两部分，其一为设计院在机电各专业图纸设计前期需对医院建筑结构CAD图纸进行分析。了解建筑功能分区和各房间的布局，及结构柱、梁、板、墙的位置及尺寸，可作为机电管线排布的重要参考依据。其二为设计院各机电专业图纸设计完成后，需组织建筑结构及相关机电专业进行图纸确认。了解各专业管线设计布局，分析各管线尺寸、数量及路径对机电各专业管线安装的影响，并综合考虑层高、净高要求，对机电各专业图纸进行初步调整优化。

2.2基础模型的构建过程

完善和优化基础模型的整体过程，是通过当前设定相关的结构构件组织为基础而实现的，通过构件结构的命名统一性规划构建，可以有效地保证各项模型结构的相关基础参数内容和信息具备一定的通用能力，在此机上实时的校验管理以及分析控制才能获取相关的技术参数信息数据，若是出现了碰撞的情况，数字的模型结构就可以快速的到达相关的区域位置和工作节点之中，便于相关的工程设计管理人员可以及时有效地对相关的工作任务进行调整优化或是进行整改分析。尤其需要关注的是，当前的设计管理工作尤其是设计过程中，管理人员要确保在实施建模的过程中数字的模型结构的相关参数的实际精度可以达到具体的工程实际工作要求，只有确保当前的数字模型参数的相关信息的精确度之后，才能有效地加快相关数据信息、功能参数信息内容，才能保证相关的作业工序任务内容可以高效地实施。若建模构建管理过程中的具体种类或是材质的新增一级类型等相关的参数信息数据，机电工程的数字模型之中增设相关的工作类型以及功能性数据信息等等，这也是整个设计图纸实施的一个较为完整的检测过程，以保证图纸的完整性和有效性，规避设计的问题产生，并为后期的作业落实和工作开展构建合理化的指导，进一步地实现细化作业细节内容的构建，达到精准定位的功能任务目标实现。模型的主体是当前建筑工程的内部构件的主要组成部分，例如：一些梁柱施工以及墙体施工等构建的数字模型的建立，主要的任务目标是二次结构墙体、楼体结构以及其他的综合管理结构系统的施工建设。

2.3道设计

管道设计过程中，应遵循以下原则：（1）大管优先原则。由于小管道造价低，安装方便，而空调通风管、排水管、排烟管等大截面大口径管道占用空间大，故在平面图中应优先布置。（2）金属管道避让非金属管道。因为金属管道更容易弯曲、切割和连接。由于生活污水、粪便污水排水管、雨水排水管、冷凝水排水管均采用重力排，因此，水平管段必须保持一定的坡度，这是排水顺畅的充分必要条件。（3）低压管避开高压管，因为高压管成本高；电气需要避热、避水，不宜在热水管上方和水管下方垂直布置电线；消防水管避开冷冻水管（管径相同），因为冷冻水管具有隔热性，这有利于工艺和成本造价。

2.4机电管线设计阶段

该项目应用Navisworks软件对整合的三维模型进行碰撞检测、净高分析和专业协调，生成问题报告21份，共计问题368处，其中涉及建筑43处，结构127处，节点15处，净高问题183处。分析上述问题并对各专业管线进行调整，调整方法主要包括：①改变管线走向；②改变管线尺寸；③借助综合支架。相比于在结构上开洞，以上3种方法具有经济、安全和易于施工的优点，且不影响功能正常使用，因此在处理机电问题上应用最为广泛。

2.5机电工程管线的全面调整

机电工程的管线往往需要确定较为明确的任务要求，以此有效地规避任意排布现象的产生，有效地提升针对有限空间环境下的合理化应用率。调整机电工程数字模型结构之中的建筑构造形式以及竖井的碰撞形式。其中，梁柱结构的主体形态碰撞调整之前，需要对当前的花冠方向进行明确，认识到当前的走向区域空间环境是否存在其他的碰撞位置，就应当进行全方位的整改优化，反之就应当结合局部位置进行整改优化。墙板构建的碰撞校验的基础就是要判断结构区域环境下是否存在预留洞，同时记录与生成相关的碰撞数据结果的相关报告内容，校验的过程推进中，若是出现预留孔和管道的区域位置有所差异，就要迅速地进行修正，形成三维数字模型，有效地优化三维模型内部的预留孔口位置，以保证其可以有效地适应当前的管道区域特点，保证定位的精准性，竖井的碰撞整改也应当预留出相应的保温空间材料存储空间。

结语

目前，BIM技术应用越来越广泛，在机电安装工程中发挥着越来越重要的作用，已成为机电安装工程施工的重要工具。本文分析和介绍了BIM技术在机电设备安装中的应用，认为使用BIM技术能够使机电装置的施工过程更加高效，有助于提高施工质量，减少返。未来，BIM技术将更加广泛地应用于各个方面，进而帮助机电安装工程的精细化施工。

参考文献

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[4]田沛.基于BIM技术的大型综合交通枢纽机电深化设计的应用研究[D].重庆:重庆理工大学,2021.