基于BIM技术的三维管线综合设计应用

基于BIM技术的三维管线综合设计应用

高健利徐健李腾

1中建二局第三建筑工程有限公司北京100084；2北京怀特机电设备安装工程有限责任公司北京100084

摘要：传统的二维管线综合设计模式存在许多碰撞问题被隐藏、表达不直接等诸多缺陷，而利用BIM三维管线综合设计技术对施工图纸进行预装配后，能够在施工前发现碰撞的部位以及其他被隐藏的问题，从而将避免将来的返工，大大节省工期以及项目成本。以鑫苑城十五号院项目为例，详细介绍了基于BIM技术的三维管线综合设计的应用过程。

关键词：BIM；三维管线综合设计；工程应用

ApplicationOfThreeDimensionalComprehensivePipelineDesignBasedOnBIMTechnology

GaoJianli1,XuJian1LiTeng2

(1TheThirdConstructionCo.,Ltd．ofChinaConstructionSecondEngineeringBureau，Beijing100084；2Beijingwhiteelectromechanicalequipmentinstallationengineeringco.LTD)

Abstract:Thedefectsthatmanyproblemsofcollisionarehiddenandexpressingnotdirectlyareinthetraditionalpatternof2Dcomprehensivepipelinedesign,whilemanyproblemshiddenandthelocationofcollisionarefoundbeforeconstruction,afterconstructiondrawingspreassembledby3DcomprehensivepipelinedesignwithBIMtechnology,Soitconductsthatreworksinthefutureareavoidedanditcansavemoneyandtimeforproject.Thispaperintroducestheapplicationprocessof3DcomprehensivepipelinedesignbasedonBIMtechnologyinShenZhenJinLiTongfinicalcenter.

Keywords:buildinformationmodeling(BIM);3Dcomprehensivepipelinedesign;engineeringapplication

0引言

管线综合设计是机电工程中的一项重要设计工作，传统的二维管线综合设计是将是将各专业图纸的基点复制到同一张平面图上，用肉眼进行观察标高冲突问题，这样解决问题的方法很不直观、形象，且很多标高冲突问题容易被隐藏，给后期的施工带来许多不便和返工[1]。针对以上的不足，采用BIM技术的三维管线综合设计则通过建立三维模型，表达更加直观、逼真，同时在施工前可以完全发现图纸中的标高冲突碰撞等问题，从而避免后期返工带来的工期和成本损失。

因此在鑫苑城十五号院项目机电专业施工中，考虑采用基于BIM技术的三维管线综合设计技术，有效的解决了传统二维管线设计的诸多缺陷。

1工程概况

郑州鑫苑城十五号院项目由郑州康盛博达房地产开发有限公司投建。本工程位于郑州市管城区冯庄东路以西、赣江路以北，为在建住宅、商铺及地下停车场，建筑用地面积15122.00平米，总建筑面积73468.05平米，其中地上建筑面积为4637.81平米，地下建筑面积为27110.24平米。共由三栋住宅楼组成，1#楼、2#楼为20层住宅楼，3#楼为18层综合楼，首层、二层为商铺，三层以上为住宅。地下一层、二层为车库、设备用房，局部为人防区域。机电管道种类繁多且与土建专业交叉配合多。

2三维管线综合设计流程

2.1BIM模型的建立

由于各专业的深化设计工作都在同步进行，所以建筑结构也没有准确的信息模型，因此在选用BIM深化设计软件的时候必须要具备能简单搭建建筑结构模型并能随着建筑结构专业的深化成果及时更新的BIM软件，最终选用了Autodesak软件revit。

Revit是由Autodesk公司开发的一款建筑机电专用设计软件。软件分建筑、结构、空调风管、给水排水及消防、建筑电气等功能模块，可通过网络及时更新产品数据库或自建BIM构件库Rrevit族库）[2]。建筑、结构、机电各专业在单平台通过广域网、局域网实现多专业协同设计，形成工作流，即时调整，通过易于操作的步骤管控模型;通过模型图片初步确定屋面或机房的机电设计方案，将有利于现场的顺利施工;通过三维管线综合可避免返工带来的高成本，促进协调将现场的不合理及铺张浪费降至最低限度。

建模的流程是先搭建建筑、结构的三维模型，然后在建筑结构模型基础上搭建暖通空调、给排水、电气、消防等专业管线、设备模型，最后根据各专业要求及净高控制条件对管线进行合理的布局和优化。在管线综合调整的过程中会不断地更新机电模型，使得各专业管线排布更加合理。

2.2管线的碰撞检查

在保证项目系统及功能的基本前提下，结合建筑、结构及室内装饰等其他专业的具体要求，对机电各专业管线进行综合协调和深化设计，遵循小管让大管、有压管让无压管、安装难度小的让安装难度大的基本原则进行初步的管线综合调整。完成初步调整以后再利用Naviswork软件进行干涉检查，生成干涉检查清单。对应清单编号和三维模型，结合施工现场实际干涉情况将机电专业内的问题沟通协商消化掉并在三维模型中做调整处理，而涉及到与其他专业冲突的地方，则结合建筑结构及装饰要求，先对机电专业管线路由进行合理的调整和优化，如果仍然不能有效的地解决相关的碰撞问题，则只能调整机电设计方案或者建议相关专业做调整。并以书面报告的形式澄清工程问题并附上调整方案和效果图片，请监理方、设计院或业主、总包做明确的回复，然后再调整方案模型，最终实现项目整体布局的合理性。下面列举几个具体问题：

①鑫苑城十五号院项目地下室负一层的综合管井（图1），由于原设计该处管井有夹层，同时有水井、电井、风井三井并存，结构设计方面还存在夹层，导致夹层内管线交叉多，无法检修的困境；同时，电缆桥架水平穿过水井，不满足于设计、施工国家标准。通过模型进行三维效果模拟，截取效果图片(图1)附上文字报告及深化团队的方案建议：

1）夹层开洞，空调水管走夹层下方并做转换在进入管井；

2）电缆桥架走夹层下方；

3）走廊电缆桥架排在水管下方。

以技术问询单的形式提交给监理方、设计单位，最终得到解决。施工承包商对深化团队的工作给予了高度的评价。

3结论

该工程基于BIM技术的三维管线综合设计应用实践表明：基于BIM技术的三维管线综合设计能够更加深入、更加高效的解决管线与结构标高碰撞问题，为项目以后的管道施工带来很大的方便，避免了后期因碰撞造成的返工，从而节约了工期和项目成本。具有很好的推广价值。

参考文献：

[1]沈亮峰.基于BIM技术的三维管线综合设计在地铁车站中的应用[J].工业建筑，2013,43(6)：163-166.

[2]建筑工程设计BIM应用指南[s].北京，中国建筑工业出版社，2014,10.