商业综合体BIM综合管线设计应用研究

商业综合体BIM综合管线设计应用研究

王丰碑 ,赵许丙

（机械工业第六设计研究院有限公司，郑州 450000）

摘要：复杂的综合管线设计一直以来困扰着工程设计与施工，本文提出了基于BIM的综合管线技术解决方案，阐述了商业综合体项目中的综合管线分类、设计原则及注意事项，并结合工程实例，提供了综合管线设计与施工解决方案，以提高商业综合体项目的施工效率和施工质量。

关键词：BIM；综合管线；设计原则；注意事项

1引言

所谓综合管线设计就是要把建筑物中各专业管线工程统一安排，合理布置，对各专业单项管线布置的走向、位置上的不合理或互相冲突的现象，提出调整位置的相互协调意见，会同有关专业商讨解决，把各管线布置在图纸设计阶段就合理合规，为管线工程的施工运行使用、管理维修创造有利条件。

目前，我国商业综合体项目机电设备工程系统多，水、暖、强弱电等各专业设计人员各自设计管线和出图，缺乏系统的协调与平衡，导致一些设备及管线会在建筑平面、立面位置上相互交叉发生冲突，给施工及竣工后的维修和管理工作带来麻烦。为了避免这种现象的出现，通过对各系统管线的布置进行综合设计，使各系统管线合理布置，为施工、运行、使用、管理及维修创造有利的条件，总结了基于BIM的商业综合体项目综合管线设计原则和注意事项。

2 综合管线设计的原则

根据商业综合体项目的性能和用途不同，此类工程建筑的管线可分为以下几类：

（1）给水管道：包括生活给水管、消防给水管等；

（2）排水管道：包括生产生活污水、生活废水、屋面雨水等；

（3）中水管道：包括中水收集、中水供应管等；

（4）热水管道：包括采暖、热水供应及空调处理设备所需蒸汽或热水管等；

（5）空气管道：包括通风工程、空调系统中的各类风管等；

（6）强电及弱电系统：包括动力配电、照明配电。其中弱电内容包括电信、电脑网络、有线电视、楼宇自控、消防自动报警、广播系统等。

图 BIM机电管线模型

各种工程管线具有各自的布置要求和规范要求，当出现相互交叉挤占同一空间的问题时，应从整体出发，相互协调、布置得当，合理合规。基于BIM综合管线设计在遵守各专业的功能使用、规范要求的前提下，遵守以下设计原则：

（1）先布置管径较大的管线，后布置管径较小的管线。遇管线交叉时，应小管避让大管，因小管所占空间位置较小，造价相对较低且易于安装。

（2）压力流管道避让重力流管道。压力流管道在外加压力作用下，介质克服沿程阻力，沿一定方向流动。压力流管道区别于重力流管道的主要特征是可以爬升。重力流管道内介质仅受重力作用，由高往低流。其主要特征是有坡度要求且排放水流杂质多，容易堵塞，因此力求水平管线短，避免过多转弯，以保证建筑空间及排水畅通。管线交叉时，应将重力流管道对标高的要求作为首要条件给予满足。

（3）冷水管避让热水管，因热水管如果连续调整标高，易造成积气且需要保温、造价较高；热水管避让空调冷冻水管，因冷冻水管通常布置较短且直，有利于系统运行及造价。

（4）气体管道让水管道。因为水管道比气体管道造价高，水比气流动动力费用更大。低压管让高压管，因高压管造价高。

（5）电缆（动力、自控、通讯等）桥架与输送液体的管道宜分开布置或布置在其上方，以免管道渗漏时损坏电缆造成事故。如必须在一起敷设，电缆应考虑设套管等保护措施。

（6）附件少的管道避让附件多的管道。这样有利于施工操作和维护及更换管件。

（7）容易弯曲、切割和连接的管避让不易弯曲、切割的连接的管。

（8）各种管线在同一处垂直方向布置时，一般是：线槽或电缆在上、水管在下；热水管在上、冷水管在下；风管在上、水管在下。尽可能使管线呈直线，相互平行不交叉，使安装维修方便，降低工程造价。

（9）在不影响功能的前提下，可适当调整管道和桥架规格。

3 综合管线设计的注意事项

基于BIM的综合管线设计时还要注意以下几个问题：

（1）进行综合管线布置图绘制应不影响原系统的设计要求，管道的走向应基本与施工图相同，布置时尽量减少弯头等影响系统运行的因素。进行BIM综合管线布置只是使管线布置更加合理而不是修改原设计，编制出的综合管线布置图需要业主、监理、设计院的认定及确认后方可执行。

（2）空调风管、供回水管、冷凝水管、热水管等需保温，设计时应考虑保温层厚度。

（3）喷淋横干管上要接出支管以布置喷头，管线布置时应留有接出支管的空间。

（4）走廊送、回风口、灯具、感烟探测器、喇叭、喷头等布置应统一协调，避免相碰。一般风口、灯具等要求居中，呈一直线布置，以保证装修效果。

（5）预留管线之间的安装操作和维护空间。管线布置时，应考虑管线施工过程中所需的安装操作空间，预留出足够的空间方便工人操作；并且应考虑交付使用后方便维护、维修单位的使用，也需要考虑阀门重新拆装的方便性。

（6）各种管道在同一处布置时，还应尽可能做到呈直线、互相平行、不交错，还要考虑预留出施工安装、维修更换的操作距离、设置支吊架的空间以及热胀冷缩的补偿余地等。

（7）强弱电桥架之间宜有一定间距，以免互相干扰。有条件时，可分别布置在走廊两侧。考虑管线之间的安全及相互干扰距离要求。管线的布置需预留一定的安全距离。尤其是电缆桥架与水质的管道之间的距离，应符合相互之间的安全距离，以免由于管道漏水而影响电缆的安全运行；强电桥架、线槽应与弱电分别设置，以免相互干扰。

（8）编制管线施工进度计划时，宜把每层作为一个整体施工对象，把各个房间（包括大厅、会议室及走廊）作为具体施工对象，各专业管线工程作为施工过程，组织各专业工程在每层的各个房间上的流水施工。施工流向一般为从高到低，从走廊、大厅、会议室到房间。管线安装的顺序还取决于综合管线布置图的布置要求，通常安装顺序为空调风管，其次为空调水管、排水管、生活给水管、消防水管、强电桥架、消防桥架、综合布线桥架。

（9）放线精准度不够，管线间发生冲突。严格按图放线，综合管线布置图是施工安装的依据，测量放线应严格按综合布置图进行。放线前应制定放线计划，放线计划中应明确任务、时间、方法、使用的放线仪器和工具、人员安排，完善的计划是保证放线质量的前提。做到三个统一，即是指支架统一、间距统一、标高统一。

（10）支吊架数量不足。为了提高管道的稳定性和安装质量，除了考虑抗震要求、支吊架固定点设置在结构承重部位，还应该保证支吊架的数量。若两固定支架之间间距过大，楼板处增加吊架，可提高支架的稳定性，防止综合支架上管道及风管的晃动而造成支架的松动。大型风管体积和重量比一般水管都大，安装时需增加吊架密度，可有效提高风管的稳定性和平直度。空调供回水主管弯曲处容易受到水流的冲击力，造成管线支架的晃动，具有一定的破坏力。在水管的主要弯曲部位增设固定支架，可显著减少管道支架的晃动幅度。

4结论

在工程建造过程中各管线工程设计合理与否，直接关系到设备系统的运行情况，本文提出了基于BIM技术的综合管线设计与施工的解决方案，避免了传统二维设计存在的各种弊端，降低了综合管线施工难度，大大减少了协调时间和协调成本，提高了施工效率和施工质量。尤其是对工程施工过程中返工问题，实现了虚拟化施工调试，可实现零返工，避免了施工浪费，取得较好的经济效益。

参考文献

[1] 任昱忠, 李勇. 大型商业综合体中BIM管线综合优化设计的应用研究[J]. 智能建筑与工程机械, 2019, 1(3):6.

[2]韦良, 甘佩仙. 基于BIM技术的商业综合体管线综合优化策略研究[J]. 机电工程技术, 2022(051-006).

[3]刘丹, 金国栋. BIM技术高效助力大型商业综合体项目设计管理[J]. 上海建设科技, 2021, 000(005):57-59.

[4] 吴鑫, 吴飞飞. 大型商业综合体项目中BIM技术的应用研究[J]. 智能建筑与智慧城市, 2022(008):000.