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摘要：管线工程是建筑工程中最复杂的工作内容之一，也是工程综合质量的决定性因素之一，传统管线布置方式经常会出现一些管线碰撞、预留洞口位置偏移、没有充足的安装空间，这就不能使工程的质量达到相关的要求，应用广联达BIM安装建模技术创建暖通，电气，给排水、消防等多个专业的模型，并进行模型整合，有针对性的进行专业之内和专业之间的碰撞检测，逐步检查，分析碰撞原因，采取改进措施实现模型优化，出图指导施工.应用BIM技术解决管线综合施工中的问题，可以有效减少不必要的工程返工和资源浪费，保证施工质量，节约成本。
关键词：广联达BIM建模；安装管线；碰撞检测
1.引言
近几年来建筑结构越来越多样化，使得综合管线工程对建筑协调设计的要求越来越高，综合管线工程又是是建筑工程中涉及专业最多、信息量最繁杂的施工内容，要求在有限的空间内合理布置消 防、暖通、电力、通风、给排水等专业与建筑主体结构之间的空间关系，避免碰撞冲突。常用传统二维的建模方式不仅工作任务量大，效果不够直观和系统，隐藏的问题与碰撞矛盾难以彻底暴露，埋下了质量返工的弊端因素，例如 使用二维管线综合的方式难以表达清楚公共区域内 多层管道相互交叉、十字连接等复杂的管线排布关系。如今可以利用BIM技术大大减少传统的二维建模方式在综合管线工程中的弊端。BIM技术最直观的特点在于三维可视化，利用广联达BIM安装建模软件对于管道空间碰撞，管道综合排布、构建空间位置排布，优化工程设计，减少建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，而且优化工程设计，管闲排布方案，最后可以利用碰撞优化后的三维管线方案进行施工交底、施工模拟，提高施工质量，已最实际的方法提现降本增效的施工理念。
本文依据兰州市某新区综合管线设计图纸，基于广联达BIM安装建模软件对本项目的的综合管线工程进行建模并进行碰撞检测，检测后根据碰撞报告对管线碰撞部位进行优化调整。
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图1 线路系统的建立
2 工程概况与建模环境选择
2.1工程概况
本工程为兰州新区某高层住宅与多层商业组合建筑综合管线工程，该项目中涉及暖通、给排水、消防、电气等工程，管线工程较为全面和复杂，通过该项目应用广联达BIM安装建模可以有效的利用BIM软件中的碰撞检测，更好的完善管线工程的协调设计。
2.2建模环境
广联达BIM安装建模软件是针对民用建筑安装全专业研发的一款工程建模计算软件。GQI2021支持全专业BIM三维模式建模，兼容市场上所有电子版图纸的导入，包括CAD图纸、REVIT模型、PDF图纸、图片等。通过智能化识别，可视化三维显示、通过可视化三维建模可以通过检查模型功能，防止由于CAD图纸等问题引起的漏项，属性和设计规范检查确保算量的准确性和规范性。通过该软件中的碰撞检查对本项目模型分别进行专业内和专业间的碰撞分析，之后对导出的碰撞报告逐步进行检查，采取改进措施实现模型的优化调整，指导施工。
3综合管线工程建模方法
3.1.1综合管线参数建立
通过广联达BIM安装建模软件分别建立暖通、给排水、电气、消防等多个专业，首先根据项目属性建立楼层数与楼层标高，然后按照专业类别分别导入对应专业的图纸，可以采取自动分割或手动分割对图纸进行优化筛选。广联达BIM安装建模软件可以根据系统图分别建立各个系统，以电气专业系统图建立为例如图1所示。
3.1.2建立综合管线工程三维模型
综合管线建模具体方法和步骤如下：
在广联达BIM安装建模软件中导入相应的CAD图纸，采用自动分割或者手动分割的方法将CAD图纸按照楼层和专业进行拆分，然后将对应的CAD图纸对应到相对坐标内；
在相对应的专业下分别新建或者识别该专业的构件，例如电气专业：如需识别吸顶灯，在左边导航栏下找到电气下的照明灯具，新建吸顶灯构件并在属性列表中修改吸顶灯的规格以及按照高度。点【设备提量】，在CAD图纸中选择吸顶灯的图例，右击，这样图纸中所有的吸顶灯就会识别出来，操作方法如图2所示。
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图2 构件新建及识别
按照以上方式分别新建管线及其配管，在构件的属性列表中分别输入管线或配管的管井，高度，以及敷设方式，然后导入的图纸中分别识别相应回路的管线；
完成构件识别和回路识别后点击汇总计算，接着在广联达BIM软件导航中点击碰撞检测。
4 广联达BIM安装建模碰撞检测的应用
为保证模型的整体性，在碰撞分析前必须对模型进行整合处理。本项目的BIM模型整合是基于广联达BIM安装建模软件实现的。利用广联达BIM安装建模软件将电气、暖通、给排水、消防等多个专业模型整合，并检查、调整，运行软件进行碰撞检测，从多方位、多角度、多接口观察碰撞情况，做出合理调整的判断。工程施工过程中的碰撞分为专业内的碰撞和专业之间的碰撞。本项目基于广联达BIM安装建模模型分别进行专业内和专业间的碰撞分析，对导出的碰撞报告逐步进行检查，采取改进措施实现模型的优化调整，指导施工。
4.1专业内的碰撞检测
以电气系统为例，电气管线工程建模完成并计算汇总后，利用广联达BIM的碰撞检测功能。在碰撞检测中可以对参与碰撞的管道的管径进行设计，我们可以将最小管径设置为0，这样使得整个模型中的所有管线均参与到本次碰撞检测，本次电气工程碰撞检测发现碰撞位置20处，检测完成后对碰撞部位进行审核，确定部分碰撞位置是否可以忽略，有一些碰撞因需要洞口预留而发生的碰撞就是可以忽略的一种类型。对于不能忽略的部位我们可以根据标高对管线进行调整，或者对部分区域的管线排布进行优化调整。
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图3 电气专业内碰撞报告
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图4 电气专业内碰撞详图
4.2专业间的碰撞检查
由于模型涉及多个专业，若利用广联达BIM安装建模软件进行全范围的一次检查，碰撞点过多，不利于逐步调整。为提高碰撞检查的效率，本项目的做法是先进行暖通专业和给排水专业的碰撞检查，发现碰撞位置399 处；优化调整管线相对位置，处理碰撞，再以暖通专业和给排水专业作为参照与电气专业进行碰撞，发现碰撞位置52处；最后将电气全专业与结构专业进行碰撞，发现碰撞位置79处，完成全专业模型的碰撞检查。
4.3管线综合优化
应用BIM技术于管线综合，不是以碰撞检查为最终目的，而是以合理优化管线位置，降低安装难度为研究方向。BIM中心根据碰撞报告对碰撞位置进行研究分析，结合现场施工人员反馈的信息，对模型中碰撞位置进行优化，解决碰撞，避免返工。如图5是对图4的优化调整。
在不影响各管线功能的前提下，BIM中心利用BIM技术对部分区域的管线排布进行了优化调整，调整管线的高度。通过广联达BIM模型可全方位查看各管线的相对位置，出具的三维效果图可以提供给各方准确 的施工数据，施工人员直观看到各管线安装的具体位置，从而提高专业间的协调效率，缩短周期，减少拆改返工，提高管线施工的效率和质量，节约成本。
图5所示管线排布优化前的情况两个回路的管线再某些部位重合，在综合管线工程中此种情况出现较多，并且还有更加复杂的问题出现使我们再二维试图中无法得知的，如果再施工前未发现此部位的问题在施工过程中就会增加人力财力的浪费并且会增加施工周期，经过调整厚优化了管线排布，还保证了施工的正常进行和施工质量。
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图5 管线优化调整
4.4系统调试
当完成管线综合优化调整后，便可在广联达BIM安装建模模型的基础上对各系统进行调试和回路检查。此环节主要用于校核模型中的设备是否可以按照系统方案正常运行，有针对性的进行深化设计。为项目后期各个程序的进行奠定了更好的基础。
4.5 BIM技术在管线综合中的应用思考
虽然在理论上应用BIM技术进行管线综合施工指导，可大幅减少图纸错误与施工索赔但在实际应用过程中仍存在一些问题。例如在施工过程中，发现在土建单位预留的诸多洞口中，仍有许多与BIM成果中的洞口参数不符。究其原因，则是土建图纸已变更，却没有及时通知BIM中心进行调整，导致部分BIM管线成果需重新优化以便运用。因此BIM管线综合实施过程中，安装专业和土建专业必须加强联系，构建畅通的信息渠道，确保落实管线优化成果。BIM技术在综合管线工程中的应用想要被所有的施工人员接受还需要一个循序渐进的过程。鉴于BIM技术是一个较新的科学技术，工程参建各方在BIM成果的认识、应用水平和工作习惯上存在着差异。现场实际施工中，施工人员仍习惯通过二维设计图纸进行协调优化，没有意识到BIM管线综合成果的价值，但在传统综合管线碰撞检测流程一般是按照深化设计计划、图纸审查、综合管线布置图、业主和设计院审查等过程有序进行，在传统的碰撞检测过程中，综合管线布置及剖面图的绘制的绘制是碰撞检查的重要内容，是项目从业人员熟悉个专业图纸的基础上，遵循管线设计原则统筹安排各综合管线方案，指导现场施工。由此可见传统综合管线碰撞检测工序冗长，并且在施工现场是还需进行多项调节，增加了施工周期和施工成本。因此BIM技术在综合管线工程中的应用具有重要价值。
5.结语
通过管线综合排布对BIM技术的推广和普及，可以让更多的人看到BIM技术的优势。将BIM技术应用在管线综合排布上，可大幅减少由于设备管线碰撞引起的返工和材料浪费等增加工程成本的问题。按真实尺度建立的BIM模型为管线碰撞检测提供了可靠平台，将传统管线综合技术难以表达清楚的部分均予以表现，暴露更深层的碰撞问题，助力施工单位全面考虑管线综合。为进行综合管线优化调整提供了技术支持，其优势显而易见，BIM技术在综合管线工程中具有良好的发展前景。
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